WO2000051181A1 - Ic device and its production method, and information carrier mounted with ic device and its production method - Google Patents

Ic device and its production method, and information carrier mounted with ic device and its production method Download PDF

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WO2000051181A1
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information carrier
coil
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Satoshi Kawamura
Shin Shimizu
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Hitachi Maxell, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an IC element in which a coil is integrally formed on a chip, a method for manufacturing the IC element, an information carrier having the IC element mounted thereon, and a method for manufacturing the information carrier.
  • an IC element and an antenna coil electrically connected to the terminal of the IC element are provided in a base having a predetermined shape, so that power is received from a reader / writer and signals are transmitted / received to / from the reader / writer.
  • a non-contact type information carrier for performing non-contact using electromagnetic waves is known. This type of information carrier has a card shape, a coin shape, a button shape, etc., depending on its outer shape.
  • the conductor of the antenna coil integrally formed on the IC element is formed of an aluminum sputter film.
  • the winding diameter of the coil and the conductor width are smaller than when a pattern is formed on the antenna coil as a base or the antenna coil composed of a winding is carried on a base. Since the number of turns is naturally limited, it is difficult to increase the communication distance with the reader / writer, or the communication distance cannot be secured. —-.
  • the present invention has been made in order to solve such a deficiency of the related art, and is an information carrier including an IC element integrally formed with an antenna coil, wherein the information carrier has a longer communication distance.
  • An object of the present invention is to provide a method of manufacturing the same, and to provide a configuration of an IC element in which an antenna coil suitable for this type of information carrier is integrally formed and a method of manufacturing the same.
  • the present invention provides an IC element in which a coil is integrally formed, wherein a conductor constituting the coil is formed by a metal sputtered layer or a metal deposited layer and a metal plating layer. Having a multilayer structure.
  • the metal plating layer has a lower electric resistance value than the metal sputtered layer or the metal deposition layer, if the coil conductor has a multilayer structure having a metal sputtered layer or a metal deposition layer and a metal plating layer, the coil simply has Electromagnetic energy loss can be reduced as compared with the case where only a metal sputtered layer or a metal vapor deposition layer is used alone, and the communication distance with the reader / writer can be increased.
  • the present invention relates to a method for manufacturing an IC element, in which, first, a metal sputtered layer or a metal deposited layer is uniformly formed on a surface protective film of a completed wafer manufactured through a predetermined process. Forming, forming a photoresist layer uniformly on the metal sputter layer or metal deposition layer, exposing a desired pattern including a coil to the photoresist layer, and developing the metal sputter layer or metal.
  • a step of uniformly forming a photoresist layer a step of exposing the photoresist layer to a required pattern including a coil, developing the exposed layer, exposing the surface protective film in the predetermined pattern, and a step of developing.
  • Attaching the completed wafer to a sputtering device or a vacuum deposition device forming a metal sputter layer or a metal deposition layer on the exposed portion of the surface protective film, and removing the photoresist layer attached to the completed wafer.
  • the coil becomes smaller than when the coil is formed on each IC element.
  • an Ic element integrally formed can be manufactured with high efficiency, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the present invention provides an information carrier comprising an IC element having an antenna coil formed thereon mounted on a base, wherein the IC element is disposed at a center of the base in a plane direction of the base. Section.
  • the IC element is placed in the center of the base in the planar direction, it becomes easier to match the center of the coil formed integrally with the IC element and the antenna coil provided in the reader / writer.
  • the coefficient can be increased, and power supply from the reader / writer to the information carrier and transmission / reception of signals between the reader / writer and the information carrier can be reliably performed.
  • the shape of the information carrier One.
  • a coil integrated with the I c element and the reader / writer are provided. Since the center of the antenna coil can be more easily matched, the information carrier can be more easily used.
  • the present invention relates to a method of manufacturing an information carrier, which comprises firstly forming a first band-shaped material in which a large number of through-holes capable of inserting IC elements are regularly opened and a through-hole. Joining a second band-shaped material having no through-hole, accommodating an IC element integrally formed with a coil in the through-hole, and fixing the first band-shaped material and a third band-shaped material without a through-hole. And a step of integrally punching out the joined first to third band-shaped materials to obtain a required information carrier having the Ic element.
  • a large number of through-holes into which IC elements can be inserted are regularly opened, and a ring-shaped recess is formed concentrically around each of the through-holes.
  • a device in which a required IC element (or an IC element and a coil) is mounted on a strip-shaped material is manufactured, and then a desired information carrier is punched out of the strip-shaped material. Since it can be manufactured with high efficiency, the manufacturing cost of the required information carrier can be reduced.
  • the base of the information carrier is formed of three members (first to third band-shaped materials), but the through holes for accommodating the IC elements in the first band-shaped material are provided. Instead of the configuration in which the information carrier is opened, a concave portion for accommodating the IC element is formed in the first belt-shaped material, so that the information carrier base can be formed of two members.
  • the IC element (or the IC element and the coil) is completely buried in the strip material, but is formed in the through hole or the strip material opened in the strip material. After the IC element (or IC element and coil) is housed in the recess formed, the through-hole or the recess is sealed with resin to expose the IC element (or IC element and coil) on one surface of the strip-shaped material. Can also.
  • the information carrier is formed by forming a concave portion for accommodating the IC element (or IC element and coil) in the band-shaped material.
  • 1A, 1B, and 1C are plan views of an IC device according to the embodiment.
  • FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views of main parts of the IC element according to the embodiment.
  • Figure 3 is a plan view of the completed wafer.
  • 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, and 4F are process diagrams showing a first example of a method for manufacturing an IC device according to the present invention.
  • 5A, 5B, 5C, 5D, and 5E are process diagrams showing a second example of the IC element manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view of a completed wafer on which required conductive patterns including an antenna coil have been formed.
  • FIG. 7 is a partially cut plan view of the information carrier according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the information carrier according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the information carrier according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a use state of the information carrier according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a sectional view of an information carrier according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a sectional view of an information carrier according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of an information carrier according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the information carrier according to the fifth embodiment.
  • FIG. 15 is a sectional view of an information carrier according to the sixth embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of an information carrier according to the seventh embodiment.
  • FIG. 17 is a sectional view of an information carrier according to the eighth embodiment. .
  • FIG. 18 is a partial perspective view showing a first example of the belt-shaped material.
  • FIG. 19 is a partial perspective view showing a second example of the belt-shaped material.
  • FIG. 20 is a partial perspective view showing a third example of the belt-shaped material.
  • FIG. 21 is a partial perspective view showing a fourth example of the belt-shaped material.
  • FIG. 22 is a partial perspective view showing a fifth example of the belt-shaped material.
  • 1A, 1B, and 1C are plan views of an IC element according to the embodiment
  • FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views of main parts of the IC element according to the embodiment.
  • the IC element according to the present embodiment includes a silicon oxide film and a resin on the side where the input / output terminal 1a of the IC element 1 is formed.
  • a rectangular spiral antenna coil 3 is integrally formed via an insulating surface protection film 2 such as a film.
  • the IC element 1 in FIG. 1A has the antenna coil 3 formed only on the outer peripheral part except the circuit forming part 4, and the generation of stray capacitance between the circuit formed in the IC element 1 and the antenna coil 3 Can be prevented, and the efficiency of receiving power from the reader / writer and the efficiency of transmitting and receiving signals to and from the reader / writer can be improved.
  • the IC element 1 shown in FIG. 1B has the antenna coil 3 formed up to the portion facing the circuit forming section 4, and since the number of turns of the coil can be increased, the efficiency of receiving power from the reader / writer and the efficiency of the reader / writer can be improved. The transmission and reception efficiency of the signal during the period can be improved.
  • the antenna coil overlaps a part of the circuit forming section 4, but all the antenna coils are formed on the circuit forming section 4 to reduce the size and cost of the IC element. It is also possible.
  • IC element 1 in Fig. 1C is a rectangular spiral-shaped antenna coil 3 with a chamfered corner at an angle, preventing current concentration at the corner and reducing the resistance of the antenna coil 3.
  • the efficiency of receiving power from the reader / writer and the efficiency of transmitting and receiving signals to and from the reader / writer can be improved. chamfer one-.
  • the same effect can be obtained even if the shape of 7 is an arc.
  • the chamfer is performed on both the outer circumferential side and the outer circumferential side of each line, but the effect is also obtained when the chamfering is performed only on the outer circumferential side.
  • the line width of the antenna coil 3 should be 7 m or more and the distance between lines should be 5 mm. It is preferable that the number of turns is not more than ⁇ and the number of turns is not less than 20 turns.
  • connection between the input / output terminal 1 a of the IC element 1 and the antenna coil 3 is made through a through hole 5 formed in the surface protection film 2.
  • the through-hole 5 is formed so that the input / output terminal 1a and the antenna coil 3 are securely connected. Is more preferably made smaller than the line width of the antenna coil 3.
  • the conductor constituting the antenna coil 3 has a multilayer structure including a metal sputtering layer or a metal deposition layer 6 and a metal plating layer 7.
  • FIG. 2A shows an example in which the metal plating layer 7 is formed only on the upper surface of the metal sputtering layer or the metal deposition layer 6, and
  • FIG. 2B shows the metal plating on the entire peripheral surface of the metal sputtering layer or the metal deposition layer 6. This shows an example in which the attachment layer 7 is formed.
  • the metal sputter layer or metal deposition layer 6 and the metal plating layer 7 can be formed of any conductive metal, but are relatively inexpensive and have high conductivity.
  • the metal plating layer 7 is preferably formed of copper, and can be formed by an electroless plating method, an electroplating method, or a precision electrodeposition method.
  • FIG. 3 is a plan view of a so-called completed wafer completed through a predetermined process
  • FIGS. 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, and 4F show a first example of the IC element manufacturing method according to the present invention
  • 5A, 5B, 5C, 5D, and 5E show a second example of the method for manufacturing an IC element according to the present invention
  • FIG. 6 shows a required conductive pattern including an antenna coil.
  • It is a top view of the completed wafer in which the turn was formed.
  • the completed wafer 11 has a large number of IC element circuits 12 formed at equal intervals on the inner peripheral portion except the outermost peripheral portion.
  • the required surface protective film 2 is formed (see FIGS. 4 and 5).
  • FIGS. 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, and 4F first, as shown in FIG. A metal sputtering layer or a metal deposition layer 6 is uniformly formed on the surface protection film 2 using aluminum, an aluminum alloy, copper, or a copper alloy.
  • a photoresist layer 12 is uniformly formed on the metal sputter layer or the metal deposition layer 6, and a required pattern including a coil is formed on the formed photoresist layer 12.
  • the photoresist 13 is exposed by applying a predetermined wavelength light 14 from outside the mask 13. Thereafter, the exposed photoresist layer 12 is subjected to a development process, and as shown in FIG.
  • the exposed portion of the photoresist layer 12 is removed, and the exposure of the metal sputtered layer or the metal deposited layer 6 is performed.
  • the part corresponding to the pattern is exposed.
  • the exposed pattern of the metal sputter layer or the metal deposition layer 6 includes a ring-shaped electrode portion 15 and an antenna coil 3 formed at a portion facing each of the circuits 12.
  • a lead portion 16 for connecting the electrode portion 15 to each antenna coil 3 is included.
  • the exposed portion of the metal sputtered layer or the metal deposited layer 6 is subjected to electric plating or precision electrodeposition, as shown in FIG.
  • a metal plating layer 7 is laminated on the exposed portion of FIG.
  • the photoresist layer 12 adhering to the surface of the completed wafer 11 is removed by asshing, etc., and as shown in FIG. A completed wafer 11 having a metal plating layer 7 having a coil 3 and a lead 16 is obtained.
  • the metal sputtered layer or the metallized layer 6 exposed from the metallized layer 7 is selectively etched, and as shown in FIG. 4F, the metal sputtered layer or the metallized layer 6 exposed from the metallized layer 7 is exposed. Remove.
  • a completed wafer 11 in which the metal sputtered layer or the metal deposited layer 6 and the metal plating layer 7 are both formed in the required conductive pattern shown in FIG. 6 is obtained.
  • the completed wafer 11 is scribed to obtain a required IC element 1 shown in FIG. —
  • the electroplating method or the precision electroplating method is used as a means for forming the metal plating layer 7, but instead of such a configuration, the metal plating layer is formed using an electroless plating method.
  • An adhering layer 7 can also be formed. In this case, since no electrode is required to form the metal plating layer 7, the exposure of the photoresist layer 12 does not require the formation of the electrode portion 15 and the formation of the lead portion 16.
  • Electroless plating is also called chemical plating, in which a base metal is immersed in a metal salt solution of the plating metal to deposit metal ions on the surface of the substrate.
  • the metal salt serves as a supply source of metal ions to be plated.
  • a solution of copper sulfate, cupric chloride, copper nitrate or the like is used as a plating solution.
  • Metal ions such as copper are deposited only on the metal sputtered layer or the metal vapor deposition layer 6 serving as a base, and do not deposit on the insulating surface protective layer 2.
  • the base material must have a low tendency to ionize plating metal ions and have a catalytic effect on the deposition of plating metal ions. For this reason, when copper is deposited on the metal sputtered layer or the metallized layer 6 made of aluminum, nickel is formed on the surface of the aluminum layer to a thickness of several / less than or equal to, and immersed in a zinc nitrate solution for several seconds. It is preferable to carry out a pretreatment for replacing with zinc.
  • a completed wafer 11 on which a metal sputtered layer or a metal deposited layer 6 is formed and an electrode made of the plated metal are immersed in a plating bath containing ions of the plating metal.
  • a voltage is applied using the metal sputter layer or the metal vapor deposition layer 6 formed on the completed wafer 11 as a cathode and the electrode immersed in the plating bath as an anode to apply a metal ion in the plating bath to the metal sputter layer or metal deposition.
  • This is a method of precipitating on the surface of layer 6.
  • a solution such as copper sulfate, cupric chloride, or copper nitrate is used as a plating solution.
  • a required conductive pattern including a coil is formed on the completed wafer 11 and then the required wafer 11 is scribed to obtain the required IC element 1.
  • an IC element having a coil formed integrally can be manufactured with high efficiency, and the manufacturing cost can be reduced. Also, a uniform thickness for all IC elements formed on the wafer —-.
  • the metal plating layer 7 is formed in the presence of the photoresist layer 12, and thereafter, the metal plating layer 7 of the metal sputtering layer or the metal deposition layer 6 is formed. Since the non-layered portions are removed by etching, as shown in FIG. 2A, the metal plating layer 7 is laminated only on the upper surface of the metal sputtering layer or the metal deposition layer 6, and does not spread in the width direction. Therefore, a precise antenna coil 3 can be formed, and an antenna coil 3 having a large number of turns can be formed in a small area.
  • a photoresist layer 12 is uniformly formed on a surface protection film 2 formed on a completed wafer 11. Then, the formed photoresist layer 12 is covered with a mask 13 on which a required pattern including a coil is formed, and light 14 of a predetermined wavelength is irradiated from outside the mask 13 to expose the photoresist layer 12. I do. Thereafter, the exposed photoresist layer 12 is subjected to a development process, and as shown in FIG. 5B, the exposed portion of the photoresist layer 12 is removed, and the portion of the surface protective film 2 corresponding to the exposure pattern is removed. Expose. As shown in FIG.
  • the exposure pattern of the photoresist layer 12 can be formed into a shape including the electrode portion 15, the antenna coil 3, and the lead portion 16.
  • the completed wafer 11 after the development processing is mounted on a sputtering apparatus or a vacuum evaporation apparatus, and as shown in FIG. 5C, a metal sputter layer or a metal evaporation layer 6 is formed on an exposed portion of the surface protective film 2.
  • the electrode portion 15 is used as one electrode to form a metal sputtered layer or a metal deposited layer 6.
  • Electroplating is performed, and as shown in FIG. 5E, a metal plating layer 7 is laminated on an exposed portion of the metal sputtering layer or the metal deposition layer 6.
  • the completed wafer 11 is scribed to obtain a required IC element 1 shown in FIG. —-
  • the electroplating method is used as a means for forming the metal plating layer 7, but instead of such a configuration, the metal plating layer 7 is formed using an electroless plating method. You can also. In this case, an electrode is not required for forming the metal plating layer 7, so that the exposure of the photoresist layer 12 does not require the formation of the electrode portion 15 and the formation of the lead portion 16.
  • the method for manufacturing an IC element according to the present embodiment has the same effects as the method for manufacturing an IC element according to the first embodiment, and further, since the number of steps for forming a conductive pattern on the completed wafer 11 can be reduced, the antenna It is possible to manufacture an IC element in which a coil is integrally formed with higher efficiency.
  • FIG. 7 is a partially cut-away plan view of the information carrier according to the first embodiment
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the information carrier according to the first embodiment
  • FIG. 9 is a perspective view of the information carrier according to the first embodiment
  • FIG. 10 is a sectional view of the information carrier according to the first embodiment
  • FIG. 11 is a sectional view of the information carrier according to the second embodiment
  • FIG. 12 is a sectional view of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the information carrier according to the fourth embodiment
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the information carrier according to the fifth embodiment
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the sixth embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the information carrier according to the seventh embodiment
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the information carrier according to the eighth embodiment.
  • the information carrier 20a includes a coin-shaped base 21 having a circular planar shape, and a planar direction and thickness of the base 21.
  • IC element 1 set at the center in the vertical direction.
  • an IC element 1 having an antenna coil integrally formed is used.
  • the base body 21 is composed of an upper member 22, an intermediate member 23, and a lower member 24, each of which is integrally joined via an adhesive layer 25.
  • Each of the members 22, 23, 24 constituting the base 21 can be made of paper or plastic sheet, but it decomposes naturally after disposal and generates a small amount of covered gas even when incinerated. It is particularly preferable to make it from paper because it is inexpensive.
  • one or two of the members 22, 23, 24 are made of paper material. one-.
  • a through hole 27 through which the IC element 1 can be inserted, and a space formed by joining the members 22, 23, 24 is formed.
  • the IC element 1 is housed in it.
  • the IC element 1 is bonded to the lower member 24 in order to prevent the IC element 1 from shaking during handling.
  • an adhesive layer 25 is uniformly formed on one surface of the lower member 24, and the intermediate member 23 and the lower member 24 are bonded using the adhesive layer 25, and the lower member 2
  • Adhesion between 4 and IC element 1 is advantageous in terms of cost.
  • the planar shape of the through hole 27 can be any shape.
  • the IC element 1 is arranged at the center of the circular base 21 in the plane direction, as shown in FIG. 10, a substantially semicircular slot 101 is formed.
  • An information carrier 20 is inserted into the slot 101 of the reader / writer 100 having the antenna coil 102 for non-contact communication provided at the center of the arc portion in the slot 101.
  • the antenna coil 3 formed integrally with the IC element 1 and the antenna coil 102 provided in the reader / writer 100 can be automatically centered. Since the electromagnetic coupling coefficient between the two can be increased, it is possible to reliably supply power to the information carrier 20 from the reader / writer 100 and transmit and receive signals between the reader / writer 100 and the information carrier 20. it can.
  • the information carrier 20a is formed in a circular planar shape, the information carrier 20a has no directionality with respect to the slot 101 formed in a substantially semicircular shape, and is excellent in ease of use. Furthermore, since the IC element 1 is completely housed in the base 21, the protection effect of the IC element 1 is high and the durability is excellent, and since the IC element 1 is not seen from the part, the appearance is also excellent.
  • the information carrier 20b according to the second embodiment comprises a base 21 comprising three members, an upper member 22, an intermediate member 23, and a lower member 24, and an IC.
  • the booster coil 28 is arranged concentrically around the element 1. Figure one-.
  • Reference numeral 29 in the middle denotes a recess for accommodating the booster coil 28, and the recess 29 is formed in a ring shape around the through hole 27 of the intermediate member 23.
  • Other configurations are the same as those of the information carrier 20a according to the first embodiment, and a description thereof will be omitted to avoid duplication.
  • the information carrier 2 Ob of this example has the same effects as the information carrier 20a according to the first embodiment, and furthermore, since the booster coil 28 is arranged concentrically around the IC element 1, the The electromagnetic coupling between the antenna coil 3 formed integrally with the element 1 and the antenna coil 102 provided in the reader / writer 100 can be made higher through the booster coil 28, and the It is possible to stabilize power supply, stabilize signal transmission / reception, or increase communication distance.
  • the information carrier 20 c according to the third embodiment comprises a base 21 comprising two members, an upper member 22 and a lower member 24, and the lower member 24 includes an IC element. It is characterized in that a concave portion 30 for storing 1 is formed.
  • Other configurations are the same as those of the information carrier 20a according to the first embodiment, and thus description thereof will be omitted to avoid duplication.
  • the information carrier 20c of the present example has the same effects as the information carrier 20a according to the first embodiment, and has a smaller number of parts, so that the cost of the information carrier can be further reduced. it can.
  • the information carrier 20 d comprises a base 21 with two members, an upper member 22 and a lower member 24, and the lower member 24 includes an IC element. It is characterized in that a first concave portion 30 for storing 1 and a second concave portion 29 for storing the booster coil 28 are formed.
  • Other configurations are the same as those of the information carrier 20c according to the third embodiment, and a description thereof will be omitted to avoid duplication.
  • the information carrier 20c of the present example has the same effect as the information carrier 20b according to the second embodiment, and also has a smaller number of parts, so that the cost of the information carrier can be further reduced. it can.
  • the information carrier 20 e includes an upper member 22 having a through-hole 27 for accommodating an IC element and a lower member having no through-hole 27.
  • the base 21 is composed of two members 24, 24, and the IC element 1 is housed in a recess formed by joining the upper member 22 and the lower member 24, and the potting resin 3 is placed in the recess. It is characterized by being sealed with 1. For other configurations, see the first embodiment. —-.
  • the information carrier 20e of the present example has the same effect as the information carrier 20a according to the first embodiment, except that the IC element 1 is not covered with the base.
  • the information carrier 20 f has a through hole 27 for accommodating an IC element and a recess for accommodating a booster coil around the through hole 27.
  • the base member 21 is constituted by two members, that is, an upper member 22 formed concentrically with the lower member 24 and the lower member 24 having no through hole 27 and the concave portion 29.
  • the booster coil 28 is housed, the inside of the recess 29 is sealed with potting resin 31, and the IC element 1 is housed in the recess formed by joining the upper member 22 and the lower member 24. Then, the inside of the concave portion is sealed with a potting resin 31.
  • the information carrier 20 f of the present example has the same effect as the information carrier 20 a according to the first embodiment, except that the IC element 1 is not covered with the base.
  • the information carrier 20 g according to the seventh embodiment comprises a base 21 having one member in which a concave portion 30 for accommodating the IC element 1 is formed on one surface, The IC element 1 is housed in the recess 30 and the interior of the recess 30 is sealed with a potting resin 31.
  • Other configurations are the same as those of the information carrier 20e according to the fifth embodiment, and thus description thereof will be omitted to avoid duplication.
  • the information carrier 20 g of the present example has the same effects as the information carrier 20 e according to the fifth embodiment, and also has a smaller number of parts, so that the cost of the information carrier can be further reduced. it can.
  • the information carrier 20 h has a first concave portion 30 for accommodating the IC element 1 on one side and a second concave portion 30 for accommodating the booster coil 28.
  • the base member 21 is constituted by one member having the concave portion 29 formed therein, the IC element 1 is accommodated in the first concave portion 30, the concave portion 30 is sealed with a potting resin 31, and the first (2)
  • the booster coil (28) is housed in the recess (29), and the interior of the recess (29) is sealed with a potting resin (31).
  • Other configurations are the same as those of the information carrier 20 g according to the seventh embodiment, and the description is omitted to avoid duplication. _
  • the information carrier 20h of the present example has the same effects as the information carrier 20f according to the sixth embodiment, and has a smaller number of parts, so that the cost of the information carrier can be further reduced. Can be.
  • the planar shape of the base body 21 is formed in a circle, but may be formed in any other shape such as a square, a rectangle, a triangle, or a polygon.
  • the independent booster coil 28 is provided in the through hole and the concave portion of the base 21. It is also possible to directly form the booster coil 28 on the constituting member by printing 'meshing' spattering or the like.
  • the booster coil 28 has a configuration in which a first coil that performs non-contact communication with the IC element and a second coil that is larger than the first coil that performs communication with the external reader / writer are connected in series, so that the communication distance is increased. It is also possible to extend.
  • FIG. 18 is a partial perspective view showing a first example of a strip material used for manufacturing the information carrier according to the present invention
  • FIG. 19 is a partial perspective view showing a second example of the strip material
  • FIG. 20 is a strip material.
  • FIG. 21 is a partial perspective view showing a fourth example of the belt-shaped material
  • FIG. 22 is a partial perspective view showing a fifth example of the belt-shaped material.
  • the method for manufacturing an information carrier according to the present invention includes the steps of: setting a necessary mounting component including the IC element 1 on one substrate-forming material (strip-shaped material) formed in the shape of a strip; It is characterized in that another strip-shaped material is bonded to one or both sides of the above-mentioned material or a mounted component is potted, and thereafter, a required information carrier is punched out of a single or bonded strip-shaped material.
  • the information carrier manufacturing method according to the present invention includes a strip-shaped material 41 in which through holes 27 for accommodating the IC element 1 are opened at regular intervals, as shown in FIG.
  • Through holes 27 for accommodating the IC element 1 are formed at regular intervals, and a ring-shaped recess 29 for accommodating the booster coil 28 is formed concentrically around each through hole 27.
  • Concave recesses 30 are provided at regular intervals, and an adhesive layer 32 is applied to the bottom surface of the recess 30 to form a band-shaped material 43 for accommodating the IC element 1 as shown in FIG.
  • the first recesses 30 are opened at regular intervals, and a ring-shaped second recess 29 for accommodating the booster coil 28 is formed concentrically around each of the first recesses 30.
  • the first example of the information carrier manufacturing method according to the present invention is for manufacturing the information carrier 20a according to the first embodiment, and includes one strip-shaped material 41 shown in FIG. Two strip-shaped materials 45 shown in FIG. 22 are used. Then, first, the band-shaped material 45 is joined to one surface of the band-shaped material 41 via the adhesive layer 25, and a joined body of the band-shaped members 41, 45 having a space capable of accommodating the IC element 1 is formed. obtain. Next, the IC element 1 is positioned and stored in the space, and is bonded to the belt-shaped material 45 via the adhesive layer 25.
  • Another strip-shaped material 45 is bonded to the other surface of the strip-shaped material 41 via an adhesive layer 25, and the strip-shaped members 41, 45 containing the IC element 1 in the internal space. To obtain a conjugate. Finally, the joined body is cut into a predetermined shape to obtain the information carrier 20a according to the first embodiment.
  • the manufacturing method of the information carrier of this example is the same because a large number of IC elements 1 are packaged on the strips 41 and 45, and then the required information carriers are punched out of the strips 41 and 45.
  • the information carrier can be manufactured with high efficiency, and the production cost of the information carrier can be reduced.
  • the second example of the information carrier manufacturing method according to the present invention is for manufacturing the information carrier 20b according to the second embodiment, and includes one strip-shaped material 42 shown in FIG. Two strip-shaped materials 45 shown in FIG. 22 are used. Then, first, the booster coil 28 is housed in a ring-shaped recess 29 formed in the band-shaped material 42, and is adhered to the bottom surface of the recess 29 via the adhesive layer 32. Next, the band-shaped material 45 is joined to one surface of the band-shaped material 42 via the adhesive layer 25 to obtain a joined body of the band-shaped members 42 and 45 having a space in which the IC element 1 can be stored.
  • the IC element 1 is positioned and stored in the space, and is adhered to the belt-shaped material 45 via the adhesive layer 25. Then, another strip-shaped material 45 is bonded to the other side of the strip-shaped material 41 via an adhesive layer 25, and I _
  • a joined body of the belt-shaped members 42 and 45 accommodating the C element 1 is obtained. Finally, the joined body is cut into a predetermined shape to obtain an information carrier 20b according to the second embodiment.
  • the information carrier manufacturing method of this example also has the same effects as the information carrier manufacturing method according to the first embodiment.
  • the third example of the information carrier manufacturing method according to the present invention is for manufacturing the information carrier 20c according to the third embodiment, and includes one strip-shaped material 43 shown in FIG. One strip-shaped material 45 shown in FIG. 22 is used. Then, first, the IC element 1 is positioned and stored in the concave portion 30 formed in the strip-shaped material 43, and is adhered to the bottom surface of the concave portion 30 via the adhesive layer 32. Next, the band-shaped material 4 5 is bonded to the recess-forming surface side of the band-shaped material 4 3 via the adhesive layer 25, and the joined body of the band-shaped members 4 3 and 4 5 in which the IC elements 1 are stored in the internal space. obtain. Finally, the joined body is cut into a predetermined shape to obtain an information carrier 20c according to the third embodiment.
  • the information carrier manufacturing method of this example also has the same effects as the information carrier manufacturing method according to the first embodiment.
  • the fourth example of the information carrier manufacturing method according to the present invention is for manufacturing the information carrier 20d according to the fourth embodiment, and includes one strip-shaped material 44 shown in FIG. One strip-shaped material 45 shown in FIG. 22 is used.
  • the IC element 1 is positioned and accommodated in the first concave portion 30 formed in the band-shaped material 44, adhered to the bottom surface of the concave portion 30 via the adhesive layer 32, and
  • the booster coil 28 is housed in the ring-shaped second concave portion 29 formed in the material 44, and is adhered to the bottom surface of the concave portion 29 via the adhesive layer 32.
  • the band-shaped material 45 is bonded to the side of the recess-formed surface of the band-shaped material 44 via the adhesive layer 25, and the joined body of the band-shaped members 44, 45 in which the IC elements 1 are accommodated in the internal space. obtain. Finally, the joined body is cut into a predetermined shape to obtain an information carrier 20c according to the third embodiment.
  • the information carrier manufacturing method of this example also has the same effects as the information carrier manufacturing method according to the first embodiment.
  • the fifth example of the information carrier manufacturing method according to the present invention is for manufacturing the information carrier 20e according to the fifth embodiment, and includes one strip-shaped material 41 shown in FIG. One strip-shaped material 45 shown in FIG. 22 is used. Then, first, the band-shaped material 45 is joined to one surface of the band-shaped material 41 via the adhesive layer 25, and the joined body of the band-shaped members 41, 45 having a space for accommodating the IC element 1 is formed. obtain. Next, place IC element 1 in the space _
  • the information carrier manufacturing method of this example also has the same effects as the information carrier manufacturing method according to the first embodiment.
  • the sixth example of the information carrier manufacturing method according to the present invention is for manufacturing the information carrier 20 f according to the sixth embodiment, and includes a single strip-shaped material 42 shown in FIG. One strip-shaped material 45 shown in FIG. 22 is used.
  • the booster coil 28 is housed in a ring-shaped recess 29 formed in the band-shaped material 42, and is adhered to the bottom surface of the recess 29 via the adhesive layer 32.
  • the band-shaped material 45 is joined to one surface of the band-shaped material 42 via the adhesive layer 25 to obtain a joined body of the band-shaped members 42 and 45 having a space in which the IC element 1 can be stored.
  • the IC element 1 is positioned and stored in the space, and adhered to the belt-shaped material 45 via the adhesive layer 25.
  • a potting resin 31 is filled in the recess 29 in which the booster coil 28 is accommodated and the space in which the IC element 1 is accommodated, and a belt-shaped part in which the IC element 1 and the booster coil 28 are set.
  • a joined body of materials 42 and 45 is obtained.
  • the joined body is cut into a predetermined shape to obtain an information carrier 20 f according to the sixth embodiment.
  • the information carrier manufacturing method of this example also has the same effects as the information carrier manufacturing method according to the first embodiment.
  • the seventh example of the information carrier manufacturing method according to the present invention is for manufacturing 20 g of the information carrier according to the seventh embodiment, and the one strip material 43 shown in FIG. Use. Then, first, the IC element 1 is positioned and accommodated in the concave portion 30 formed in the band-shaped material 43, and is adhered to the bottom surface of the concave portion 30 via the adhesive layer 32. Next, a potting resin 31 is filled in the concave portion 30 in which the IC element 1 is stored, to obtain a belt-shaped member 43 in which the IC element 1 is set. Finally, the band-shaped member 43 is cut into a predetermined shape to obtain an information carrier 20 g according to the seventh embodiment.
  • the information carrier manufacturing method of the present example also has the same effects as the information carrier manufacturing method according to the first embodiment.
  • the eighth example of the information carrier manufacturing method according to the present invention is for manufacturing the information carrier 20h according to the eighth embodiment, and the one strip material 44 shown in FIG. Use.
  • the IC element 1 is positioned in the first concave portion 30 formed in the band-shaped material 44. _
  • the information carrier manufacturing method of this example also has the same effects as the information carrier manufacturing method according to the first embodiment.
  • the booster coil 28 is formed separately from the base 21, but any one of the belt-like members constituting the base 21 may be used. It can also be formed by printing.
  • the coil conductor formed integrally with the IC element has a multilayer structure having a metal sputtering layer or a metal deposition layer and a metal plating layer. Electromagnetic energy loss can be reduced as compared with a case where only a metal sputtered layer or a metal deposited layer alone is used, stabilization of power received from the reader / writer, stabilization of communication with the reader / writer, and The communication distance with the reader / writer can be increased.
  • the method of manufacturing an IC element according to the present invention is not to form a coil in each IC element, but to simultaneously form a large number of coils corresponding to the individual IC elements on a completed wafer. Can be manufactured with high efficiency, and the cost of this type of IC element can be reduced.
  • the Ic element having the coil formed integrally is disposed at the center of the base in the planar direction, the center of the coil formed integrally with the IC element and the antenna coil provided in the reader / writer are arranged. Can be easily matched and the electromagnetic coupling coefficient between both coils can be increased, so that power is supplied from the reader / writer to the information carrier and the signal between the reader / writer and the information carrier is Transmission and reception can be stabilized.
  • a band-shaped material on which a required mounting component including an Ic element is mounted is manufactured, and thereafter, a required information carrier is punched from the band-shaped material.
  • the same information carrier can be manufactured with high efficiency, and the manufacturing cost of the information carrier having the ic element can be reduced.

Description

明 細 書
I C素子及びその製造方法並びに I C素子を搭載した情報担体及びその製造方法 技術分野
本発明は、 チップ上にコイルが一体形成された I C素子と、 当該 I C素子の製 造方法と、 当該 I C素子を搭載した情報担体と、 当該情報担体の製造方法とに関 する。
背景技術
従来より、 所定形状の基体内に I C素子と当該 I C素子の端子部に電気的に接 続されたアンテナコイルとを備え、 リーダライタからの電力の受給及ぴリーダラ イタとの間の信号の送受信を電磁波を用いて非接触で行う非接触式の情報担体が 知られている。 この種の情報担体としては、 その外形により、 カード形、 コイン 形又はボタン形などがある。
従来、 この種の情報担体としては、 アンテナコイルを基体にパターン形成した もの、 或いは、 卷線からなるアンテナコイルを基体に担持したものが用いられて いるが、 近年に至って、 アンテナコイルと I c素子との接続点の保護処理や防湿 対策が不要で安価に作成できること、 及び基体に曲げやねじれ等のス トレスが作 用した場合にもコイルに断線を生じることがなく耐久性に優れることから、 I c 素子自体にアンテナコイルが一体形成された I C素子を基体に搭載したものが提 案されている。
I C素子にアンテナコイルを形成する方法としては、 スパッタ法が用いられて おり、 I C素子に一体形成されたアンテナコイルの導体は、 アルミニウムのスパ ッタ膜から構成されている。
ところで、 アンテナコイルを I C素子に一体形成すると、 アンテナコイルを基 体にパターン形成したり、 卷線からなるアンテナコイルを基体に担持する場合に 比べて、 コイルの卷径ゃ導体幅が小さくなり、 卷数についても自ずと限界がある ため、 リーダライタとの間の通信距離を大きくすることが困難になる又は、 通信 距離を確保することができない。 —-.
2 本発明は、 かかる従来技術の不備を解消するためになされたものであって、 ァ ンテナコイルが一体形成された I C素子を搭載してなる情報担体であって、 通信 距離がより大きな情報担体とその製造方法を提供すること、 及び、 この種の情報 担体に好適なアンテナコイルが一体形成された I C素子の構成とその製造方法と を提供することを技術的な課題とするものである。
発明の開示
〈I c素子〉
本発明は、 前記の課題を達成するため、 I C素子については、 コイルが一体形 成された I C素子において、 前記コイルを構成する導体を、 金属スパッタ層又は 金属蒸着層と金属めつき層とを有する多層構造にした。
金属めつき層は、 金属スパッタ層や金属蒸着層に比べて電気抵抗値が小さいの で、 コイルの導体を金属スパッタ層又は金属蒸着層と金属めつき層とを有する多 層構造にすると、 単に金属スパッタ層のみ又は金属蒸着層のみから構成した場合 に比べて電磁エネルギの損失を小さくすることができ、 リーダライタとの間の通 信距離を大きくすることができる。
〈 I C素子の製造方法〉
本発明は、 前記の課題を達成するため、 I C素子の製造方法については、 第 1 に、 所定のプロセスを経て作製された完成ウェハの表面保護膜上に金属スパッタ 層又は金属蒸着層を均一に形成する工程と、 当該金属スパッタ層又は金属蒸着層 上にフォ トレジスト層を均一に形成する工程と、 前記フォトレジスト層にコイル を含む所要のパターンを露光し、 現像後、 前記金属スパッタ層又は金属蒸着層を 前記所定のパターンで露出させる工程と、 前記金属スパッタ層又は金属蒸着層の 露出部分に無電解めつき法又は電気めつき法若しくは精密電铸法を用いて金属め つき層を積層する工程と、 前記完成ウェハに付着したフォ トレジスト層を除去す る工程と、 前記金属めつき層より露出した前記金属スパッタ層又は金属蒸着層を 選択的にエッチングし、 前記所定のパターンに相当する所定の導電パターンを形 成する工程と、 前記完成ウェハをスクライビングしてコイルが一体形成された所 要の I C素子を得る工程とを含む構成とした。
また、 第 2に、 所定のプロセスを経て作製された完成ウェハの表面保護膜上に — .
3 フォトレジスト層を均一に形成する工程と、 前記フォトレジスト層にコイルを含 む所要のパターンを露光し、 現像後、 前記表面保護膜を前記所定のパターンで露 出させる工程と、 現像処理後の完成ウェハをスパッタ装置又は真空蒸着装置に装 着し、 前記表面保護膜の露出部分に金属スパッタ層又は金属蒸着層を形成するェ 程と、 前記完成ウェハに付着したフォトレジスト層を除去する工程と、 前記金属 スパッタ層又は金属蒸着層に無電解めつき法又は電気めつき法を用いて金属めつ き層を積層する工程と、 前記完成ウェハをスクライビングしてコイルが一体形成 された所要の I C素子を得る工程とを含む構成とした。
かように、 完成ウェハにコイルを含む所要の導電パターンを形成し、 しかる後 に完成ウェハをスクライビングして所要の I c素子を得ると、 個々の I C素子に コイルを形成する場合に比べてコイルが一体形成された I c素子を高能率に製造 でき、 その製造コストを低減することができる。 また、 ウェハに形成された全て の I C素子に対して均一の厚みのコイルを高精度で形成することが可能となり、 通信特性のばらっきを少なくすることが可能となる。
また、 個々の I C素子についてスパッタ法又は真空蒸着法及びメツキ法を用い てコイルを形成すると、 I C素子の外周部に不要の導体が付着して I C素子の絶 縁性が問題になる力 完成ゥェハにコィルを含む所要の導電パターンを形成した 場合には、 スパッタ時等において完成ウェハの外周部に不要の導体が付着しても、 該部は不要部分としてもともと処分されるべき部分であるので、 個々の I C素子 の絶縁 14が問題になることもなレ、。
〈情報担体〉
本発明は、 前記の課題を達成するため、 情報担体については、 アンテナコイル がー体形成された I C素子を基体に搭載してなる情報担体において、 前記 I C素 子を前記基体の平面方向の中心部に配置するという構成にした。
かように、 I C素子を基体の平面方向の中心部に配置すると、 I C素子に一体 形成されたコイルとリーダライタに備えられたアンテナコイルの中心を合致させ やすくなるので、 両コイル間の電磁結合係数を大きくすることができ、 リーダラ イタから情報担体への電力の供給及びリーダライタと情報担体との間の信号の送 受信を確実に行うことができる。 特に、 情報担体を構成する基体の形状を、 円形 一 .
4 や正方形それに正多角形など、 リーダライタに対する方向性がないか、 リーダラ イタに対する方向性が少ない形状にした場合には、 I c素子に一体形成されたコ ィルとリーダライタに備えられたアンテナコイルの中心をより合致させやすくな るので、 より使用が容易な情報担体とすることができる。
〈情報担体の製造方法〉
本発明は、 前記の課題を達成するため、 情報担体の製造方法については、 第 1 に、 I C素子を揷入可能な多数の透孔が規則的に開設された第 1帯状素材と透孔 を有しない第 2帯状素材とを接合する工程と、 コイルが一体形成された I C素子 を前記透孔内に収納して固定する工程と、 前記第 1帯状素材と透孔を有しない第 3帯状素材とを接合する工程と、 接合された前記第 1乃至第 3の帯状素材を一体 に打ち抜いて前記 I c素子を有する所要の情報担体を得る工程とを含むという構 成にした。
第 2に、 I C素子を挿入可能な多数の透孔が規則的に開設され、 かつ、 当該各 透孔の周囲にリング状の凹部が同心円状に形成された第 1帯状素材の前記凹部内 に前記 I C素子とは独立の別体に形成されたコイルを収納して固定する工程と、 前記第 1帯状素材の片面に透孔を有しない第 2帯状素材を接合する工程と、 コィ ルが一体形成された I C素子を前記透孔内に収納して固定する工程と、 前記第 1 帯状素材と透孔を有しない第 3帯状素材とを接合する工程と、 接合された前記第 1乃至第 3の帯状素材を一体に打ち抜いて前記 I C素子及び当該 I C素子とは独 立の別体に形成されたコィルを有する所要の情報担体を得る工程とを含むという 構成にした。
かように、 帯状素材に所要の I C素子 (又は I C素子とコイル) が搭載された ものを作製し、 しかる後にこの帯状素材から所要の情報担体を打ち抜き形成する ようにすると、 同一の情報担体を高能率に製造することができるので、 所要の情 報担体の製造コストを低減することができる。
なお、 前記第 1及び第 2の製造方法においては、 情報担体の基体を 3部材 (第 1乃至第 3の帯状素材) で形成したが、 第 1帯状素材に I C素子を収納するため の透孔を開設する構成に代えて、 第 1帯状素材に I C素子を収納するための凹部 を形成することにより、 情報担体の基体を 2部材で形成することもできる。 また、 前記第 1及び第 2の製造方法においては、 I C素子 (又は I C素子とコ ィル) を帯状素材内に完全に埋設したが、 帯状素材に開設された透孔又は帯状素 材に形成された凹部内に I C素子 (又は I C素子とコイル) を収納した後、 前記 透孔又は凹部を樹脂封止することによって、 I C素子 (又は I C素子とコイル) を帯状素材の片面に露出させることもできる。
さらに、 I C素子 (又は I C素子とコイル) を帯状素材の片面に露出させる場 合には、 帯状素材に I C素子 (又は I C素子とコイル) を収納するための凹部を 形成することにより、 情報担体の基体を 1部材で形成することもできる。
図面の簡単な説明
図 1 A, 1 B, 1 Cは実施形態例に係る I C素子の平面図である。
図 2 A, 2 Bは実施形態例に係る I C素子の要部断面図である。
図 3は、 完成ウェハの平面図である。
図 4 A, 4 B , 4 C , 4 D , 4 E , 4 Fは、 本発明に係る I C素子製造方法の 第 1例を示す工程図である。
図 5 A, 5 B , 5 C , 5 D, 5 Eは、 本発明に係る I C素子製造方法の第 2例 を示す工程図である。
図 6は、 アンテナコイルを含む所要の導電パターンが形成された完成ウェハの 平面図である。
図 7は、 第 1実施形態例に係る情報担体の一部切断した平面図である。
図 8は、 第 1実施形態例に係る情報担体の分解斜視図である。
図 9は、 第 1実施形態例に係る情報担体の断面図である。
図 1 0は、 第 1実施形態例に係る情報担体の使用状態の説明図である。
図 1 1は、 第 2実施形態例に係る情報担体の断面図である。
図 1 2は、 第 3実施形態例に係る情報担体の断面図である。
図 1 3は、 第 4実施形態例に係る情報担体の断面図である。
図 1 4は、 第 5実施形態例に係る情報担体の断面図である。
図 1 5は、 第 6実施形態例に係る情報担体の断面図である。
図 1 6は、 第 7実施形態例に係る情報担体の断面図である。
図 1 7は、 第 8実施形態例に係る情報担体の断面図である。 .
6 図 1 8は、 帯状素材の第 1例を示す部分斜視図である。
図 1 9は、 帯状素材の第 2例を示す部分斜視図である。
図 2 0は、 帯状素材の第 3例を示す部分斜視図である。
図 2 1は、 帯状素材の第 4例を示す部分斜視図である。
図 2 2は、 帯状素材の第 5例を示す部分斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
〈I C素子〉
以下、 本発明に係る I C素子の実施形態例を、 図 1 A, 1 B, 1 C及び図 2 A, 2 Bに基づいて説明する。 図 1 A, I B , 1 Cは実施形態例に係る I C素子の平 面図、 図 2 A, 2 Bは実施形態例に係る I C素子の要部断面図である。
本実施形態例に係る I C素子は、 図 1 A, I B , 1 C及び図 2 A, 2 Bに示す ように、 I C素子 1の入出力端子 1 aの形成面側に、 酸化シリコン膜ゃ樹脂膜等 の絶縁性の表面保護膜 2を介して、 矩形スパイラル形状のアンテナコイル 3を一 体に形成してなる。
図 1 Aの I C素子 1は、 回路形成部 4を除く外周部にのみアンテナコイル 3を 形成したものであって、 I C素子 1に形成された回路とアンテナコイル 3との間 における浮遊容量の発生を防止することができ、 リ一ダライタからの電力の受給 効率及びリーダライタとの間の信号の送受信効率を高めることができる。
図 1 Bの I C素子 1は、 回路形成部 4と対向する部分までアンテナコイル 3を 形成したものであって、 コイルの卷数を多くできることから、 リーダライタから の電力の受給効率及びリーダライタとの間の信号の送受信効率を高めることがで さる。
尚、 図 1 Bの実施例においては回路形成部 4の一部にアンテナコイルが重なる ものとしたが、 I C素子を小型 ·低コストにするために回路形成部 4上に全ての アンテナコイルを形成することも可能である。
図 1 Cの I C素子 1は、 矩形スパイラル形状に形成されたアンテナコイル 3の 角の部分を斜めに面取りしたものであって、 角部における電流集中を防止してァ ンテナコイル 3の抵抗値を低減することができ、 リーダライタからの電力の受給 効率及びリーダライタとの間の信号の送受信効率を高めることができる。 面取り 一-.
7 の形状は円弧状にしても同様の効果を得ることができる。 また、 面取りは各線の 內周側及び外周側の双方に施すことが好ましいが、 外周側にのみ施した場合にも 効果がある。
いずれの場合にも、 実用上十分な電力の供給を受け、 かつ、 リーダライタとの 間の通信特性を確保するためには、 前記アンテナコイル 3の線幅を 7 m以上、 線間距離を 5 μ πι以下、 卷数を 2 0ターン以上とすることが好ましい。
I C素子 1の入出力端子 1 aとアンテナコイル 3との接続は、 表面保護膜 2に 開設された透孔 5を介して行われる。 この場合、 アンテナコイル 3の形成位置が 若干ずれた場合にも、 入出力端子 1 aとアンテナコイル 3との接続が確実に行わ れるように、 図 2 A, 2 Bに示す如く、 透孔 5の直径又は幅をアンテナコイル 3 の線幅よりも小さくすることがより好ましい。
アンテナコイル 3を構成する導体は、 図 2 A, 2 Bに示すように、 金属スパッ タ層又は金属蒸着層 6と金属めつき層 7を含む多層構造になっている。 図 2 Aは、 金属スパッタ層又は金属蒸着層 6の上面にのみ金属めつき層 7を形成した例であ り、 図 2 Bは、 金属スパッタ層又は金属蒸着層 6の周面全体に金属めつき層 7を 形成した例を示している。 前記金属スパッタ層又は金属蒸着層 6及び金属めっき 層 7は、 任意の導電性金属をもって形成することができるが、 比較的安価で導電 率が高いことから、 金属スパッタ層又は金属蒸着層 6についてはアルミニウム又 はニッケル又は銅若しくはクロムで形成することが好ましく、 図 2 A, 図 2 Bに 示すように、 単層もしくは、 複数の組合わせからなる積層とすることができる。 前記金属めつき層 7は、 銅で形成することが好ましく、 無電解めつき法又は電気 めっき法若しくは精密電铸法により形成することができる。
〈I C素子の製造方法〉
次に、 本発明に係る I C素子製造方法の実施形態例を、 図 3乃至図 6に基づい て説明する。 図 3は所定のプロセス処理を経て完成されたいわゆる完成ウェハの 平面図、 図 4 A, 4 B , 4 C , 4 D , 4 E , 4 Fは本発明に係る I C素子製造方 法の第 1例を示す工程図、 図 5 A, 5 B , 5 C , 5 D, 5 Eは本発明に係る I C 素子製造方法の第 2例を示す工程図、 図 6はアンテナコイルを含む所要の導電パ ターンが形成された完成ウェハの平面図である。 図 3に示すように、 完成ウェハ 1 1には、 最外周部を除く内周部分に多数個の I C素子用の回路 1 2が等間隔に形成されており、 その回路形成面側には、 所要 の表面保護膜 2が形成されている (図 4及び図 5参照) 。
図 4 A, 4 B , 4 C, 4 D, 4 E , 4 Fに示す第 1実施形態例に係る I C素子 製造方法では、 まず図 4 Aに示すように、 完成ウェハ 1 1の回路形成面の表面保 護膜 2の上に、 アルミニウム又はアルミニウム合金若しくは銅又は銅合金を用い て、 金属スパッタ層又は金属蒸着層 6を均一に形成する。 次いで、 図 4 Bに示す ように、 当該金属スパッタ層又は金属蒸着層 6上にフォ トレジスト層 1 2を均一 に形成し、 形成されたフォトレジスト層 1 2にコイルを含む所要のパターンが形 成されたマスク 1 3を被せ、 マスク 1 3の外側から所定波長の光 1 4を照射して フォトレジスト層 1 2を露光する。 しかる後に露光されたフォトレジスト層 1 2 の現像処理を行い、 図 4 Cに示すように、 フォトレジスト層 1 2の露光部分を除 去して、 前記金属スパッタ層又は金属蒸着層 6の前記露光パターンと対応する部 分を露出させる。 金属スパッタ層又は金属蒸着層 6の露出パターンには、 図 6に 示すように、 リング状の電極部 1 5と、 前記各回路 1 2と対向する部分に形成さ れたアンテナコイル 3と、 これら電極部 1 5と各アンテナコイル 3とを連結する リード部 1 6とが含まれる。 次いで、 前記電極部 1 5を一方の電極として、 金属 スパッタ層又は金属蒸着層 6の露出部分に電気めつき又は精密電铸を施し、 図 4 Dに示すように、 金属スパッタ層又は金属蒸着層 6の露出部分に金属めつき層 7 を積層する。 次いで、 完成ウェハ 1 1の表面に付着したフォトレジスト層 1 2を アツシング処理等によって除去し、 図 4 Eに示すように、 均一な金属スパッタ層 又は金属蒸着層 6上に電極部 1 5とアンテナコイル 3とリード部 1 6とを有する 金属めつき層 7が形成された完成ウェハ 1 1を得る。 次いで、 金属めつき層 7よ り露出した金属スパッタ層又は金属蒸着層 6を選択的にェツチングし、 図 4 Fに 示すように、 金属めつき層 7より露出した金属スパッタ層又は金属蒸着層 6を除 去する。 これによつて、 金属スパッタ層又は金属蒸着層 6と金属めつき層 7とが 共に図 6に示す所要の導電パターンに形成された完成ウェハ 1 1が得られる。 最 後に、 前記完成ウェハ 1 1をスクライビングして、 図 1に示す所要の I C素子 1 を得る。 —
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なお、 前記実施形態例においては、 金属めつき層 7の形成手段として電気めつ き法又は精密電铸法を用いたが、 かかる構成に代えて、 無電解めつき法を用いて 前記金属めつき層 7を形成することもできる。 この場合には、 金属めつき層 7の 形成に電極を必要としないので、 フォトレジスト層 1 2の露光に際して、 電極部 1 5の形成とリード部 1 6の形成が不要になる。
無電解めつきは、 化学めつきとも呼ばれ、 素地金属をめつき金属の金属塩溶液 中に浸して金属イオンを素地表面に析出させるもので、 比較的簡単な設備で密着 力が強く均一で十分な厚みを有するめつき層が得られるという特徴がある。 前記 金属塩は、 めっきする金属イオンの供給源となるものであり、 銅をめつきする場 合には、 硫酸銅、 塩化第二銅、 硝酸銅等の溶液がめっき液として用いられる。 銅 などの金属ィオンは、 素地となる金属スパッタ層又は金属蒸着層 6上にのみに析 出し、 絶縁性の表面保護層 2上には析出しない。 素地材は、 めっき金属イオンに 対してイオン化傾向が小さく、 かつ、 めっき金属イオンの析出に対する触媒作用 をもつ必要がある。 このため、 アルミニウムからなる金属スパッタ層又は金属蒸 着層 6上に銅をめつきする場合には、 アルミニウム層の表面にニッケルを数/ 以下の厚さに形成し、 硝酸亜鉛液に数秒間浸して亜鉛に置換する前処理を施すこ とが好ましい。
一方、 電気めつき法及び精密電铸法は、 めっき金属のイオンを含むめっき浴中 に金属スパッタ層又は金属蒸着層 6が形成された完成ウェハ 1 1とめつき金属か らなる電極とを浸漬し、 完成ウェハ 1 1に形成された金属スパッタ層又は金属蒸 着層 6を陰極、 めっき浴中に浸漬された電極を陽極として電圧を印加し、 めっき 浴中の金属ィオンを金属スパッタ層又は金属蒸着層 6の表面に析出させる方法で ある。 電気めつき法及び精密電铸法も、 銅をめつきする場合には、 硫酸銅、 塩化 第二銅、 硝酸銅等の溶液がめっき液として用いられる。
本例の I C素子製造方法は、 完成ウェハ 1 1にコイルを含む所要の導電パター ンを形成し、 しかる後に完成ウェハ 1 1をスクライビングして所要の I C素子 1 を得るという構成にしたので、 個々の I C素子にコイルを形成する場合に比べて コイルが一体形成された I c素子を高能率に製造でき、 その製造コストを低減す ることができる。 また、 ウェハに形成された全ての I C素子に対して均一の厚み —-.
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のコイルを高精度で形成することが可能となり、 通信特性のばらつきを少なくす ることができる。 また、 個々の I C素子についてスパッタ法又は真空蒸着法及び メツキ法を用いてコイルを形成すると、 I C素子の外周部に不要の導体が付着し て I C素子の絶縁性が問題になるが、 完成ウェハ 1 1にコイルを含む所要の導電 パターンを形成した場合には、 スパッタ時等において完成ウェハ 1 1の外周部に 不要の導体が付着しても、 該部は不要部分としてもともと処分されるべき部分で あるので、 個々の I c素子の絶縁性に悪影響を与えることもない。 さらに、 本例 の I C素子製造方法は、 フォトレジスト層 1 2がある状態で金属めつき層 7の形 成を行い、 しかる後に、 金属スパッタ層又は金属蒸着層 6の金属めつき層 7が積 層されていない部分をエッチングによって除去するようにしたので、 図 2 Aに示 すように、 金属めつき層 7が金属スパッタ層又は金属蒸着層 6の上面にのみ積層 され、 幅方向に広がらないので、 精密なアンテナコイル 3を形成することができ、 狭い面積内に巻数の多いアンテナコイル 3を形成することができる。
一方、 図 5に示す第 2実施形態例に係る I C素子製造方法では、 図 5 Aに示す ように、 完成ウェハ 1 1に形成された表面保護膜 2上にフォトレジスト層 1 2を 均一に形成し、 形成されたフォ トレジスト層 1 2にコイルを含む所要のパターン が形成されたマスク 1 3を被せ、 マスク 1 3の外側から所定波長の光 1 4を照射 してフォトレジスト層 1 2を露光する。 しかる後に露光されたフォトレジスト層 1 2の現像処理を行い、 図 5 Bに示すように、 フォ トレジスト層 1 2の露光部分 を除去して、 表面保護膜 2の前記露光パターンと対応する部分を露出させる。 フ オ トレジスト層 1 2の露光パターンは、 図 6に示すように、 電極部 1 5とアンテ ナコイル 3とリード部 1 6とを含む形状にすることができる。 次いで、 現像処理 後の完成ウェハ 1 1をスパッタ装置又は真空蒸着装置に装着し、 図 5 Cに示すよ うに、 前記表面保護膜 2の露出部分に金属スパッタ層又は金属蒸着層 6を形成す る。 次いで、 図 5 Dに示すように、 完成ウェハ 1 1に付着したフォ トレジスト層 1 2をアツシング処理等によって除去した後、 電極部 1 5を一方の電極として、 金属スパッタ層又は金属蒸着層 6に電気めつきを施し、 図 5 Eに示すように、 金 属スパッタ層又は金属蒸着層 6の露出部分に金属めつき層 7を積層する。 最後に、 前記完成ウェハ 1 1をスクライビングして、 図 1に示す所要の I C素子 1を得る。 —-
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なお、 前記実施形態例においては、 金属めつき層 7の形成手段として電気めつ き法を用いたが、 かかる構成に代えて、 無電解めつき法を用いて前記金属めつき 層 7を形成することもできる。 この場合には、 金属めつき層 7の形成に電極を必 要としないので、 フォ トレジスト層 1 2の露光に際して、 電極部 1 5の形成とリ ード部 1 6の形成が不要になる。
本例の I C素子製造方法は、 前記第 1実施形態例に係る I C素子製造方法と同 様の効果を有するほか、 完成ウェハ 1 1に導電パターンを形成するための工程数 を少なくできるので、 アンテナコイルが一体形成された I C素子をより高能率に 製造することができる。
〈情報担体〉
以下、 本発明に係る情報担体の実施形態例を、 図 7乃至図 1 7に基づいて説明 する。 図 7は第 1実施形態例に係る情報担体の一部切断した平面図、 図 8は第 1 実施形態例に係る情報担体の分解斜視図、 図 9は第 1実施形態例に係る情報担体 の断面図、 図 1 0は第 1実施形態例に係る情報担体の使用状態の説明図、 図 1 1 は第 2実施形態例に係る情報担体の断面図、 図 1 2は第 3実施形態例に係る情報 担体の断面図、 図 1 3は第 4実施形態例に係る情報担体の断面図、 図 1 4は第 5 実施形態例に係る情報担体の断面図、 図 1 5は第 6実施形態例に係る情報担体の 断面図、 図 1 6は第 7実施形態例に係る情報担体の断面図、 図 1 7は第 8実施形 態例に係る情報担体の断面図である。
第 1実施形態例に係る情報担体 2 0 aは、 図 7乃至図 9に示すように、 平面形 状が円形に形成されたコイン形の基体 2 1と、 当該基体 2 1の平面方向及び厚さ 方向の中心部に設定された I C素子 1とからなる。 I C素子 1としては、 図 1及 び図 2に示すように、 アンテナコイルが一体形成されたものが用いられる。 基体 2 1は、 図 8及び図 9に示すように、 上部材 2 2と中間部材 2 3と下部材 2 4とから構成されており、 それぞれ接着剤層 2 5を介して一体に接合されてい る。 基体 2 1を構成する各部材 2 2, 2 3, 2 4は、 紙材又はプラスチックシー トをもって形成することができるが、 廃棄後に自然分解し、 焼却しても有蓋ガス の発生量が少なく、 価格的にも安価であることから、 紙材をもって作製すること が特に好ましい。 また、 前記各部材 2 2, 2 3, 2 4の 1つ又は 2つを紙材にて 一-.
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形成し、 他の 1つ又は 2つをプラスチックシートにて形成することももちろん可 能である。
前記中間部材 2 3の中央部には、 I C素子 1を内挿可能な透孔 2 7が開設され ており、 前記各部材 2 2, 2 3, 2 4を接合することによって形成される空間内 に I C素子 1が収納される。 なお、 I C素子 1は、 取扱時の動揺を防止するため に下部材 2 4に接着することが好ましい。 この場合、 下部材 2 4の片面に接着剤 層 2 5を均一に形成しておき、 この接着剤層 2 5を利用して中間部材 2 3と下部 材 2 4との接着と、 下部材 2 4と I C素子 1との接着を行うようにすること力 コスト上有利である。 また、 透孔 2 7の平面形状は任意の形状とすることができ るが、 中間部材 2 3と下部材 2 4とを接合することによって形成される凹部に I C素子 1を収納する際、 当該凹部と I C素子 1の回転方向の向きを厳密に合わせ る必要がないことから、 図 7及び図 8に示すように、 円形の透孔 2 7を形成する 方が製造上有利である。
本例の情報担体 2 0 aは、 I C素子 1を円形に形成された基体 2 1の平面方向 の中心部に配置したので、 図 1 0に示すように、 略半円形のスロット 1 0 1と当 該スロット 1 0 1における円弧部の中心に備えられた非接触通信用のアンテナコ ィル 1 0 2とを有するリ一ダライタ 1 0 0の前記スロット 1 0 1内に情報担体 2 0を挿入することによって、 自動的に I C素子 1に一体形成されたアンテナコィ ノレ 3とリ一ダライタ 1 0 0に備えられたアンテナコイル 1 0 2の心出しを行うこ とができ、 両コイル 3, 1 0 2間の電磁結合係数を大きくできることから、 リー ダライタ 1 0 0から情報担体 2 0への電力の供給及びリーダライタ 1 0 0と情報 担体 2 0との間の信号の送受信を確実に行うことができる。 また、 情報担体 2 0 aの平面形状を円形に形成したので、 略半円形に形成されたスロット 1 0 1に対 する方向性がなく、 使用の容易性に優れる。 さらに、 I C素子 1を基体 2 1内に 完全に収納したので、 I C素子 1の保護効果が高く耐久性に優れると共に、 該部 から I C素子 1が見えないので、 美観にも優れる。
第 2実施形態例に係る情報担体 2 0 bは、 図 1 1に示すように、 上部材 2 2と 中間部材 2 3と下部材 2 4との 3部材をもって基体 2 1を構成すると共に、 I C 素子 1の周囲にブースタコイル 2 8を同心円状に配置したことを特徴とする。 図 一-.
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中の符号 2 9はブースタコイル 2 8を収納するための凹部を示しており、 この凹 部 2 9は中間部材 2 3の透孔 2 7の周囲にリング状に形成される。 その他の構成 については、 前記第 1実施例に係る情報担体 2 0 aと同じであるので、 重複を避 けるために説明を省略する。 本例の情報担体 2 O bは、 第 1実施形態例に係る情 報担体 2 0 aと同様の効果を有するほか、 I C素子 1の周囲にブースタコイル 2 8を同心円状に配置したので、 I C素子 1に一体形成されたアンテナコイル 3と リーダライタ 1 0 0に備えられたアンテナコイル 1 0 2との電磁結合をブースタ コイル 2 8を介することによってより高いものとすることができ、 より一層の電 力供給の安定化及び信号送受信の安定化又は通信距離の増加を図ることができる。 第 3実施形態例に係る情報担体 2 0 cは、 図 1 2に示すように、 上部材 2 2と 下部材 2 4との 2部材をもって基体 2 1を構成し、 下部材 2 4に I C素子 1を収 納するための凹部 3 0を形成したことを特徴とする。 その他の構成については、 前記第 1実施例に係る情報担体 2 0 aと同じであるので、 重複を避けるために説 明を省略する。 本例の情報担体 2 0 cは、 第 1実施形態例に係る情報担体 2 0 a と同様の効果を有するほか、 部品点数が少ないことから、 情報担体のより一層の 低コスト化を図ることができる。
第 4実施形態例に係る情報担体 2 0 dは、 図 1 3に示すように、 上部材 2 2と 下部材 2 4との 2部材をもって基体 2 1を構成し、 下部材 2 4に I C素子 1を収 納するための第 1凹部 3 0とブースタコイル 2 8を収納するための第 2凹部 2 9 を形成したことを特徴とする。 その他の構成については、 前記第 3実施例に係る 情報担体 2 0 cと同じであるので、 重複を避けるために説明を省略する。 本例の 情報担体 2 0 cは、 第 2実施形態例に係る情報担体 2 0 bと同様の効果を有する ほか、 部品点数が少ないことから、 情報担体のより一層の低コスト化を図ること ができる。
第 5実施形態例に係る情報担体 2 0 eは、 図 1 4に示すように、 I C素子収納 用の透孔 2 7が開設された上部材 2 2と当該透孔 2 7を有しない下部材 2 4との 2部材をもって基体 2 1を構成し、 上部材 2 2と下部材 2 4とを接合することに よって形成される凹部内に I C素子 1を収納し、 当該凹部内をポッティング樹脂 3 1で封止したことを特徴とする。 その他の構成については、 前記第 1実施例に —-.
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係る情報担体 2 0 aと同じであるので、 重複を避けるために説明を省略する。 本 例の情報担体 2 0 eは、 I C素子 1が基体をもって被覆されない点を除いて、 第 1実施形態例に係る情報担体 2 0 aと同様の効果を有する。
第 6実施形態例に係る情報担体 2 0 f は、 図 1 5に示すように、 I C素子収納 用の透孔 2 7が開設されると共に当該透孔 2 7の周囲にブースタコイル収納用の 凹部 2 9が同心に形成された上部材 2 2と、 前記透孔 2 7及び凹部 2 9を有しな い下部材 2 4との 2部材をもって基体 2 1を構成し、 前記凹部 2 9内にブースタ コイル 2 8を収納して当該凹部 2 9内をポッティング樹脂 3 1で封止すると共に、 上部材 2 2と下部材 2 4とを接合することによって形成される凹部内に I C素子 1を収納して当該凹部内をポッティング樹脂 3 1で封止したことを特徴とする。 その他の構成については、 前記第 5実施例に係る情報担体 2 0 eと同じであるの で、 重複を避けるために説明を省略する。 本例の情報担体 2 0 f は、 I C素子 1 が基体をもって被覆されない点を除いて、 第 1実施形態例に係る情報担体 2 0 a と同様の効果を有する。
第 7実施形態例に係る情報担体 2 0 gは、 図 1 6に示すように、 片面に I C素 子 1を収納するための凹部 3 0が形成された 1部材をもって基体 2 1を構成し、 前記凹部 3 0内に I C素子 1を収納して当該凹部 3 0内をポッティング樹脂 3 1 で封止したことを特徴とする。 その他の構成については、 前記第 5実施例に係る 情報担体 2 0 eと同じであるので、 重複を避けるために説明を省略する。 本例の 情報担体 2 0 gは、 第 5実施形態例に係る情報担体 2 0 eと同様の効果を有する ほか、 部品点数が少ないことから、 情報担体のより一層の低コスト化を図ること ができる。
第 8実施形態例に係る情報担体 2 0 hは、 図 1 7に示すように、 片面に I C素 子 1を収納するための第 1凹部 3 0とブースタコイル 2 8を収納するための第 2 凹部 2 9が形成された 1部材をもって基体 2 1を構成し、 前記第 1凹部 3 0内に I C素子 1を収納して当該凹部 3 0内をポッティング樹脂 3 1で封止すると共に、 前記第 2凹部 2 9内にブースタコイル 2 8を収納して当該凹部 2 9内をポッティ ング榭脂 3 1で封止したことを特徴とする。 その他の構成については、 前記第 7 実施例に係る情報担体 2 0 gと同じであるので、 重複を避けるために説明を省略 _
15 する。 本例の情報担体 2 0 hは、 第 6実施形態例に係る情報担体 2 0 f と同様の 効果を有するほか、 部品点数が少ないことから、 情報担体のより一層の低コスト ィ匕を図ることができる。
なお、 前記各実施形態例においては、 基体 2 1の平面形状を円形に形成したが、 その他、 正方形、 長方形、 三角形又は多角形など、 任意の形状に形成することが できる。
なお、 前記第 2、 第 4、 第 6、 第 8実施形態例に係る情報担体においては、 独 立したブースターコイル 2 8を基体 2 1の透孔部および凹部に設置したが、 基体 2 1を構成する部材に印刷 'メツキ 'スパッタ等によりブースターコイル 2 8を 直接形成することも可能である。
またブースターコイル 2 8を、 I C素子と非接触通信を行なう第 1のコイルと 外部リーダライタと通信を行なう第 1のコイルより大きな第 2のコイルを直列に 接続した構成とすることで、 通信距離を伸ばすことも可能である。
〈情報担体の製造方法〉
次に、 本発明に係る情報担体製造方法の実施形態例を、 図 1 8乃至図 2 2に基 づいて説明する。 図 1 8は本発明に係る情報担体の製造に使用される帯状素材の 第 1例を示す部分斜視図、 図 1 9は帯状素材の第 2例を示す部分斜視図、 図 2 0 は帯状素材の第 3例を示す部分斜視図、 図 2 1は帯状素材の第 4例を示す部分斜 視図、 図 2 2は帯状素材の第 5例を示す部分斜視図である。
本発明の情報担体製造方法は、 帯状に形成された 1つの基体構成用の素材 (帯 状素材) に I C素子 1を含む所要の搭載部品を設定し、 次いで、 必要に応じて、 当該帯状素材の片面又は両面に他の帯状素材を接合するか搭載部品のポッティン グを行い、 しかる後に、 単体の若しくは接合された帯状素材から所要の情報担体 を打ち抜き形成することを特徴とする。 本発明に係る情報担体製造方法の実施に は、 図 1 8に示すように I C素子 1を収納するための透孔 2 7が一定間隔で開設 された帯状素材 4 1、 図 1 9に示すように I C素子 1を収納するための透孔 2 7 が一定間隔で開設されると共に各透孔 2 7の周囲にブースタコイル 2 8を収納す るためのリング状の凹部 2 9が同心に形成され、 当該リング状の凹部 2 9の底面 に接着剤層 3 2が塗布された帯状素材 4 2、 図 2 0に示すように I C素子 1を収 納するための凹部 3 0が一定間隔で開設され、 当該凹部 3 0の底面に接着剤層 3 2が塗布された帯状素材 4 3、 図 2 1に示すように I C素子 1を収納するための 第 1凹部 3 0が一定間隔で開設されると共に各第 1凹部 3 0の周囲にブースタコ ィル 2 8を収納するためのリング状の第 2凹部 2 9が同心に形成され、 これら各 凹部 2 9, 3 0の底面に接着剤層 3 2が塗布された帯状素材 4 4、 図 2 2に示す ように透孔ゃ凹部を有さず片面に接着剤層 2 5が均一に塗布帯状素材 4 5が選択 的に用いられる。
本発明に係る情報担体製造方法の第 1例は、 第 1実施形態例に係る情報担体 2 0 aを製造するためのものであって、 図 1 8に示した 1枚の帯状素材 4 1と図 2 2に示した 2枚の帯状素材 4 5を用いる。 そして、 まず帯状素材 4 1の片面に接 着剤層 2 5を介して帯状素材 4 5を接合し、 I C素子 1を収納可能な空間を有す る帯状部材 4 1 , 4 5の接合体を得る。 次いで、 前記空間内に I C素子 1を位置 決めして収納し、 接着剤層 2 5を介して帯状素材 4 5に接着する。 次いで、 帯状 素材 4 1の他面側にもう 1枚の帯状素材 4 5を接着剤層 2 5を介して接合し、 内 部空間内に I C素子 1が収納された帯状部材 4 1, 4 5の接合体を得る。 最後に、 この接合体を所定の形状に切断して、 第 1実施形態例に係る情報担体 2 0 aを得 る。 本例の情報担体製造方法は、 帯状素材 4 1, 4 5に多数の I C素子 1をケー シングし、 しかる後にこの帯状素材 4 1, 4 5から所要の情報担体を打ち抜き形 成するので、 同一の情報担体を高能率に製造することができ、 情報担体の製造コ ストを低減することができる。
本発明に係る情報担体製造方法の第 2例は、 第 2実施形態例に係る情報担体 2 0 bを製造するためのものであって、 図 1 9に示した 1枚の帯状素材 4 2と図 2 2に示した 2枚の帯状素材 4 5を用いる。 そして、 まず帯状素材 4 2に形成され たリング状の凹部 2 9内にブースタコイル 2 8を収納し、 接着剤層 3 2を介して 当該凹部 2 9の底面に接着する。 次いで、 帯状素材 4 2の片面に接着剤層 2 5を 介して帯状素材 4 5を接合し、 I C素子 1を収納可能な空間を有する帯状部材 4 2 , 4 5の接合体を得る。 次いで、 前記空間内に I C素子 1を位置決めして収納 し、 接着剤層 2 5を介して帯状素材 4 5に接着する。 次いで、 帯状素材 4 1の他 面側にもう 1枚の帯状素材 4 5を接着剤層 2 5を介して接合し、 内部空間内に I _
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C素子 1が収納された帯状部材 4 2, 4 5の接合体を得る。 最後に、 この接合体 を所定の形状に切断して、 第 2実施形態例に係る情報担体 2 0 bを得る。 本例の 情報担体製造方法も、 第 1実施形態例に係る情報担体製造方法と同様の効果を有 する。
本発明に係る情報担体製造方法の第 3例は、 第 3実施形態例に係る情報担体 2 0 cを製造するためのものであって、 図 2 0に示した 1枚の帯状素材 4 3と図 2 2に示した 1枚の帯状素材 4 5を用いる。 そして、 まず帯状素材 4 3に形成され た凹部 3 0内に I C素子 1を位置決めして収納し、 接着剤層 3 2を介して当該凹 部 3 0の底面に接着する。 次いで、 帯状素材 4 3の凹部形成面側に帯状素材 4 5 を接着剤層 2 5を介して接合し、 内部空間内に I C素子 1が収納された帯状部材 4 3 , 4 5の接合体を得る。 最後に、 この接合体を所定の形状に切断して、 第 3 実施形態例に係る情報担体 2 0 cを得る。 本例の情報担体製造方法も、 第 1実施 形態例に係る情報担体製造方法と同様の効果を有する。
本発明に係る情報担体製造方法の第 4例は、 第 4実施形態例に係る情報担体 2 0 dを製造するためのものであって、 図 2 1に示した 1枚の帯状素材 4 4と図 2 2に示した 1枚の帯状素材 4 5を用いる。 そして、 まず帯状素材 4 4に形成され た第 1凹部 3 0内に I C素子 1を位置決めして収納し、 接着剤層 3 2を介して当 該凹部 3 0の底面に接着すると共に、 当該帯状素材 4 4に形成されたリング状の 第 2凹部 2 9内にブースタコイル 2 8を収納し、 接着剤層 3 2を介して当該凹部 2 9の底面に接着する。 次いで、 帯状素材 4 4の凹部形成面側に帯状素材 4 5を 接着剤層 2 5を介して接合し、 内部空間内に I C素子 1が収納された帯状部材 4 4, 4 5の接合体を得る。 最後に、 この接合体を所定の形状に切断して、 第 3実 施形態例に係る情報担体 2 0 cを得る。 本例の情報担体製造方法も、 第 1実施形 態例に係る情報担体製造方法と同様の効果を有する。
本発明に係る情報担体製造方法の第 5例は、 第 5実施形態例に係る情報担体 2 0 eを製造するためのものであって、 図 1 8に示した 1枚の帯状素材 4 1と図 2 2に示した 1枚の帯状素材 4 5を用いる。 そして、 まず帯状素材 4 1の片面に接 着剤層 2 5を介して帯状素材 4 5を接合し、 I C素子 1を収納可能な空間を有す る帯状部材 4 1, 4 5の接合体を得る。 次いで、 前記空間内に I C素子 1を位置 _
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決めして収納し、 接着剤層 2 5を介して帯状素材 4 5に接着する。 次いで、 前記 I C素子 1が収納された空間内にポッティング樹脂 3 1を充填し、 I C素子 1が 設定された帯状部材 4 1, 4 5の接合体を得る。 最後に、 この接合体を所定の形 状に切断して、 第 5実施形態例に係る情報担体 2 0 eを得る。 本例の情報担体製 造方法も、 第 1実施形態例に係る情報担体製造方法と同様の効果を有する。 本発明に係る情報担体製造方法の第 6例は、 第 6実施形態例に係る情報担体 2 0 f を製造するためのものであって、 図 1 9に示した 1枚の帯状素材 4 2と図 2 2に示した 1枚の帯状素材 4 5を用いる。 そして、 まず帯状素材 4 2に形成され たリング状の凹部 2 9内にブースタコイル 2 8を収納し、 接着剤層 3 2を介して 当該凹部 2 9の底面に接着する。 次いで、 帯状素材 4 2の片面に帯状素材 4 5を 接着剤層 2 5を介して接合し、 I C素子 1を収納可能な空間を有する帯状部材 4 2, 4 5の接合体を得る。 次いで、 前記空間内に I C素子 1を位置決めして収納 し、 接着剤層 2 5を介して帯状素材 4 5に接着する。 次いで、 前記ブースタコィ ル 2 8が収納された凹部 2 9内と前記 I C素子 1が収納された空間内にポッティ ング樹脂 3 1を充填し、 I C素子 1及びブースタコイル 2 8が設定された帯状部 材 4 2, 4 5の接合体を得る。 最後に、 この接合体を所定の形状に切断して、 第 6実施形態例に係る情報担体 2 0 f を得る。 本例の情報担体製造方法も、 第 1実 施形態例に係る情報担体製造方法と同様の効果を有する。
本発明に係る情報担体製造方法の第 7例は、 第 7実施形態例に係る情報担体 2 0 gを製造するためのものであって、 図 2 0に示した 1枚の帯状素材 4 3を用い る。 そして、 まず帯状素材 4 3に形成された凹部 3 0内に I C素子 1を位置決め して収納し、 接着剤層 3 2を介して当該凹部 3 0の底面に接着する。 次いで、 前 記 I C素子 1が収納された凹部 3 0内にポッティング樹脂 3 1を充填し、 I C素 子 1が設定された帯状部材 4 3を得る。 最後に、 この帯状部材 4 3を所定の形状 に切断して、 第 7実施形態例に係る情報担体 2 0 gを得る。 本例の情報担体製造 方法も、 第 1実施形態例に係る情報担体製造方法と同様の効果を有する。
本発明に係る情報担体製造方法の第 8例は、 第 8実施形態例に係る情報担体 2 0 hを製造するためのものであって、 図 2 1に示した 1枚の帯状素材 4 4を用い る。 そして、 まず帯状素材 4 4に形成された第 1凹部 3 0内に I C素子 1を位置 _
19 決めして収納し、 接着剤層 3 2を介して当該凹部 3 0の底面に接着すると共に、 当該帯状素材 4 4に形成されたリング状の第 2凹部 2 9内にブースタコイル 2 8 を収納し、 接着剤層 3 2を介して当該四部 2 9の底面に接着する。 次いで、 前記 I C素子 1が収納された第 1凹部 3 0内及び前記ブースタコイル 2 8が収納され た第 2凹部 2 9内にポッティング樹脂 3 1を充填し、 I C素子 1及びブースタコ ィル 2 8が設定された帯状部材 4 3を得る。 最後に、 この接合体を所定の形状に 切断して、 第 8実施形態例に係る情報担体 2 O hを得る。 本例の情報担体製造方 法も、 第 1実施形態例に係る情報担体製造方法と同様の効果を有する。
なお、 前記第 2, 第 4, 第 6, 第 8実施形態例においては、 ブースタコイル 2 8を基体 2 1と独立の別体に形成したが、 基体 2 1を構成するいずれかの帯状部 材に印刷形成することもできる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明の I C素子は、 I C素子と一体に形成されるコィ ルの導体を金属スパッタ層又は金属蒸着層と金属めつき層とを有する多層構造に したので、 当該導体を単に金属スパッタ層のみ又は金属蒸着層のみから構成した 場合に比べて電磁エネルギの損失を小さくすることができ、 リーダライタからの 受給電力の安定化、 リーダライタとの間の通信の安定化、 及びリーダライタとの 間の通信距離の拡大を図ることができる。
本発明の I C素子製造方法は、 個々の I C素子にコイルを形成するのではなく、 完成ウェハに個々の I C素子に応じた多数のコイルを同時に形成するので、 コィ ルが一体形成された I C素子を高能率に製造することができ、 この種の I C素子 の低コスト化を図ることができる。
本発明の情報担体は、 コイルが一体形成された I c素子を基体の平面方向の中 心部に配置したので、 I C素子に一体形成されたコイルとリーダライタに備えら れたアンテナコイルの中心を容易に合致させることができ、 両コイル間の電磁結 合係数を大きくすることができるので、 リ一ダライタから情報担体への電力の供 給及びリ一ダライタと情報担体との間の信号の送受信を安定化できる。
本発明の情報担体製造方法は、 帯状素材に I c素子を含む所要の搭載部品が搭 載されたものを作製し、 しかる後にこの帯状素材から所要の情報担体を打ち抜き _
20
形成するようにしたので、 同一の情報担体を高能率に製造することができ、 i c 素子を備えた情報担体の製造コストを低減することができる。

Claims

21 請求の範囲
1. 外部とのデータ通信を非接触で行なうためのコイルが一体形成された I C 素子において、 前記コイルを構成する導体を、 金属スパッタ層又は金属蒸着層と 金属めつき層とを有する多層構造にしたことを特徴とする I C素子。
2. 請求項 1に記載の I C素子において、 前記金属スパッタ層又は金属蒸着層 をアルミニウム ·ニッケル '銅 · クロムのうちの少なくとも 1つの金属又はこれ らを含む合金で形成し、 前記金属スパッタ層又は金属蒸着層の上に前記金属めつ きを銅で形成したことを特徴とする I C素子。
3. 請求項 1に記載の I C素子において、 絶縁性の表面保護膜を介して前記 I C素子の入出力端子形成面側に前記コイルを形成し、 前記 I C素子の入出力端子 と前記コイルとを、 前記表面保護膜に開設された前記コイルの線幅よりも小径の 透孔を介して電気的に接続したことを特徴とする I C素子。
4. 請求項 1に記載の I C素子において、 前記コイルの平面形状を矩形スパイ ラル形状とし、 角部の全部又は一部に面取りを施したことを特徴とする I C素子。
5. 請求項 1に記載の I C素子において、 前記金属めつき層を、 無電解めつき 法又は電気めつき法若しくは精密電鎵法により形成したことを特徴とする I c素 子。
6. 請求項 1に記載の I C素子において、 前記コイルの線幅を Ί μ m以上、 線 間距離を 5 μ ηι以下、 卷数を 2 0ターン以上としたことを特徴とする I C素子。
7. 所定のプロセスを経て作製された完成ウェハの表面保護膜上に金属スパッ タ層又は金属蒸着層を均一に形成する工程と、 当該金属スパッタ層又は金属蒸着 層上にフォトレジスト層を均一に形成する工程と、 前記フォ トレジスト層に外部 とのデータ通信を非接触で行なうためのコイルを含む所要のパターンを露光 ·現 像することで前記金属スパッタ層又は金属蒸着層を前記所定のパターンで露出さ せる工程と、 前記金属スパッタ層又は金属蒸着層の露出部分に無電解めつき法又 は電気めっき法若しくは精密電铸法を用いて金属めっき層を積層する工程と、 前 記完成ウェハに付着したフォトレジスト層を除去する工程と、 前記金属めつき層 より露出した前記金属スパッタ層又は金属蒸着層を選択的にエッチングし、 前記 22 所定のパターンに相当する所定の導電パターンを形成する工程と、 前記完成ゥェ ハをスクライビングしてコイルが一体形成された所要の I C素子を得る工程とを 含むことを特徴とする I c素子の製造方法。
8. 所定のプロセスを経て作製された完成ウェハの表面保護膜上にフォトレジ ス ト層を均一に形成する工程と、 前記フォトレジス ト層に外部とのデータ通信を 非接触で行なうためのコイルを含む所要のパターンを露光 ·現像することで、 前 記表面保護膜を前記所定のパターンで露出させる工程と、 現像処理後の完成ゥェ ハをスパッタ装置又は真空蒸着装置に装着し、 前記表面保護膜の露出部分に金属 スパッタ層又は金属蒸着層を形成する工程と、 前記完成ウェハに付着したフォ ト レジス ト層を除去する工程と、 前記金属スパッタ層又は金属蒸着層に無電解めつ き法又は電気めつき法を用いて金属めつき層を積層する工程と、 前記完成ウェハ をスクライビングしてコイルが一体形成された所要の I C素子を得る工程とを含 むことを特徴とする I C素子の製造方法。
9. 外部とのデータ通信を非接触で行なうためのアンテナコィルが一体形成さ れた I C素子を基体に搭載してなる情報担体において、 前記 I C素子を前記基体 の平面方向の中心部に配置したことを特徴とする情報担体。
10. 請求項 9に記載の情報担体において、 前記 I C素子の表裏両面側を前記基 体にて覆ったことを特徴とする情報担体。
11. 請求項 9に記載の情報担体において、 前記 I C素子の片面側のみを前記基 体にて覆ったことを特徴とする情報担体。
12. 請求項 9に記載の情報担体において、 前記基体の平面形状を、 円形又は正 方形に形成したことを特徴とする情報担体。
13. 請求項 9に記載の情報担体において、 前記基体の全部又は一部を紙にて形 成したことを特徴とする情報担体。
14. 請求項 9に記載の情報担体において、 前記基体を上部材と下部材と中間部 材とからなる 3層の貼り合わせ構造とし、 前記中間部材の中央部に開設された透 孔内に前記 I C素子を収納したことを特徴とする情報担体。
15. 請求項 1 4に記載の情報担体において、 前記透孔の平面形状を円形にした ことを特徴とする情報担体。 23
16. 請求項 9に記載の情報担体において、 前記基体を上部材と下部材とからな る 2層の貼り合わせ構造とし、 前記上部材又は下部材の中央部に形成された凹部 内に前記 I C素子を収納したことを特徴とする情報担体。
17. 請求項 9に記載の情報担体において、 前記基体を単層構造とし、 前記基体 の中央部に形成された凹部内に前記 I C素子を収納したことを特徴とする情報担 体。
18. 請求項 1 6又は請求項 1 7に記載の情報担体において、 前記凹部の平面形 状を円形にしたことを特徴とする情報担体。
19. 請求項 9に記載の情報担体において、 前記基体内に、 前記 I C素子と独立 の別体に形成された他のコイルを備えたことを特徴とする情報担体。
20. I C素子を挿入可能な多数の透孔が規則的に開設された第 1帯状素材と透 孔を有しない第 2帯状素材とを接合する工程と、 コイルが一体形成された I C素 子を前記透孔内に収納して固定する工程と、 前記第 1帯状素材と透孔を有しない 第 3帯状素材とを接合する工程と、 接合された前記第 1乃至第 3の帯状素材を一 体に打ち抜いて前記 I C素子を有する所要の情報担体を得る工程とを含むことを 特徴とする情報担体の製造方法。
21. I C素子を挿入可能な多数の透孔が規則的に開設され、 かつ、 当該各透孔 の周囲にリング状の凹部が同心円状に形成された第 1帯状素材の前記凹部内に前 記 I C素子とは独立の別体に形成されたコイルを収納して固定する工程と、 前記 第 1帯状素材の片面に透孔を有しない第 2帯状素材を接合する工程と、 コイルが 一体形成された I C素子を前記透孔内に収納して固定する工程と、 前記第 1帯状 素材と透孔を有しない第 3帯状素材とを接合する工程と、 接合された前記第 1乃 至第 3の帯状素材を一体に打ち抜いて前記 I C素子及び当該 I C素子とは独立の 別体に形成されたコイルを有する所要の情報担体を得る工程とを含むことを特徴 とする情報担体の製造方法。
22. I C素子を挿入可能な多数の凹部が規則的に形成された第 1帯状素材の前 記凹部内にコイルが一体形成された I C素子を収納して固定する工程と、 前記第 1帯状素材の凹部形成面側に透孔を有しない第 2帯状素材を接合する工程と、 接 合された前記第 1及び第 2の帯状素材を一体に打ち抜いて前記 I C素子を有する 所要の情報担体を得る工程とを含むことを特徴とする情報担体の製造方法。
23. I C素子を揷入可能な多数の第 1凹部が規則的に形成され、 かつ、 当該各 第 1凹部の周囲にリング状の第 2凹部が同心円状に形成された第 1帯状素材の前 記第 1凹部内にコイルが一体形成された I C素子を収納して固定する工程と、 前 記第 1帯状素材の第 2凹部内に前記 I C素子とは独立の別体に形成されたコイル を収納して固定する工程と、 前記第 1帯状素材の凹部形成面側に透孔を有しない 第 2帯状素材を接合する工程と、 接合された前記第 1及び第 2の帯状素材を一体 に打ち抜いて前記 I C素子及び当該 I C素子とは独立の別体に形成されたコイル を有する所要の情報担体を得る工程とを含むことを特徴とする情報担体の製造方 法。
24. I C素子を挿入可能な多数の透孔が規則的に開設された第 1帯状素材と透 孔を有しない第 2帯状素材とを接合する工程と、 コイルが一体形成された I C素 子を前記透孔内に収納して固定する工程と、 前記 I C素子が収納された前記透孔 を樹脂封止する工程と、 接合された前記第 1及び第 2の帯状素材を一体に打ち抜 いて前記 I C素子を有する所要の情報担体を得る工程とを含むことを特徴とする 情報担体の製造方法。
25. I C素子を挿入可能な多数の透孔が規則的に開設され、 かつ、 当該各透孔 の周囲にリング状の凹部が同心円状に形成された第 1帯状素材の前記凹部内に前 記 I C素子とは独立の別体に形成されたコイルを収納して固定する工程と、 前記 第 1帯状素材と透孔を有しない第 2帯状素材とを接合する工程と、 前記コイルが 収納された前記透孔を榭脂封止する工程と、 接合された前記第 1及び第 2の帯状 素材を一体に打ち抜いて前記 I C素子及び当該 I C素子とは独立の別体に形成さ れたコイルを有する所要の情報担体を得る工程とを含むことを特徴とする情報担 体の製造方法。
26. I C素子を挿入可能な多数の凹部が規則的に形成された帯状素材の前記凹 部内にコイルが一体形成された I C素子を収納して固定する工程と、 前記 I C素 子が収納された前記凹部を樹脂封止する工程と、 前記帯状素材を打ち抜レ、て前記 I C素子を有する所要の情報担体を得る工程とを含むことを特徴とする情報担体 の製造方法。 25
27. I C素子を揷入可能な多数の第 1凹部が規則的に形成され、 かつ、 当該各 第 1凹部の周囲にリング状の第 2凹部が同心円状に形成された帯状素材の前記第 1凹部内にコイルが一体形成された I C素子を収納して固定する工程と、 前記帯 状部材の第 2凹部内に前記 I C素子とは独立の別体に形成されたコイルを収納し て固定する工程と、 前記第 1及び第二の凹部を樹脂封止する工程と、 前記帯状素 材を打ち抜いて前記 I C素子及び当該 I C素子とは独立の別体に形球されたコィ ルを有する所要の情報担体を得る工程とを含むことを特徴とする情報担体の製造 方法。
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