專利名稱：非接觸通信介質(zhì)的制造方法和制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括用于非接觸通信的天線圖案和IC芯片的非接觸通信介質(zhì)的制造 方法和制造裝置。
背景技術(shù)：
近年來，以非接觸IC卡為代表的非接觸通信介質(zhì)已經(jīng)用于各種領(lǐng)域。例如，非接 觸通信介質(zhì)已經(jīng)用作預(yù)付卡、用在安全系統(tǒng)中或用于電子支付，而主要用于與交通(例如， 鐵路的進(jìn)口門)相關(guān)的應(yīng)用中。這種類型的非接觸IC卡包括IC模塊。IC模塊包括以下各 項(xiàng)由樹脂制成的基板，其中形成有用于非接觸通信的天線圖案；以及IC芯片，安裝在基板 上。IC模塊夾在一對(duì)外裝片(outer sheet)之間，從而形成卡。鑒于可靠性，存在提高非接 觸IC卡中IC芯片的安裝區(qū)的強(qiáng)度的要求。例如，日本專利申請(qǐng)公開第2007-272748號(hào)(第
至
段，圖3)披露 了一種包括設(shè)置有IC芯片(其上經(jīng)由熱固型粘合膜粘合了增強(qiáng)板)的基板的IC卡。IC卡 的制造方法包括經(jīng)由粘合膜將增強(qiáng)板結(jié)合到IC芯片的上表面上的步驟；以及使用加熱工 具通過對(duì)增強(qiáng)板進(jìn)行熱壓結(jié)合而使粘合膜熱固化的步驟。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在通過熱壓結(jié)合使粘合膜熱固化的方法中，存在如下問題，S卩，熱固化后粘 合層中的殘余應(yīng)力很大。在這種情況下，由于粘合層中殘余應(yīng)力的影響，所以擔(dān)心IC芯片 的強(qiáng)度會(huì)降低，因此，由增強(qiáng)板給IC芯片的帶來的增強(qiáng)效果可能會(huì)被消除。鑒于上述情況，需要一種非接觸通信介質(zhì)的制造方法和制造裝置，能夠降低粘合 層中的殘余應(yīng)力并確保增強(qiáng)IC芯片的功能。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種非接觸通信介質(zhì)的制造方法。非接觸通信介 質(zhì)的制造方法包括在形成有用于非接觸通信的天線圖案的基材的第一表面上的第一區(qū)中 形成第一結(jié)構(gòu)。第一結(jié)構(gòu)包括安裝在第一區(qū)上的IC芯片；涂覆在IC芯片上、由處于未固 化狀態(tài)的熱固型樹脂構(gòu)成的第一粘合劑；以及設(shè)置在第一粘合劑上的第一板構(gòu)件。在基材上與第一表面相對(duì)的第二表面上、在與第一區(qū)相對(duì)的第二區(qū)中形成第二結(jié) 構(gòu)。第二結(jié)構(gòu)包括涂覆在第二區(qū)上、由處于未固化狀態(tài)的熱固型樹脂構(gòu)成的第二粘合劑； 以及設(shè)置在第二粘合劑上的第二板構(gòu)件。 第一區(qū)和第二區(qū)被能夠隔離出第一區(qū)并容納第一結(jié)構(gòu)的第一隔離壁和能夠隔離 出第二區(qū)并容納第二結(jié)構(gòu)的第二隔離壁所夾置。分別加熱第一隔離壁和第二隔離壁，從而使第一粘合劑和第二粘合劑熱固化。
在上述非接觸通信介質(zhì)的制造方法中，第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)分別容納在第一隔離 壁和第二隔離壁內(nèi)部，從而將第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)與周圍相隔離。在這種狀態(tài)下，加熱第一 隔離壁和第二隔離壁，從而使第一粘合劑和第二粘合劑熱固化。在上述制造方法中，對(duì)基材 的第一區(qū)和第二區(qū)進(jìn)行局部加熱，從而使第一粘合劑和第二粘合劑固化，因此，未使整個(gè)基 材受到高溫加熱。據(jù)此，可以將基材受到的熱負(fù)荷抑制為最小。此外，根據(jù)上述制造方法， 與加熱整個(gè)基材的情況相比，可以實(shí)現(xiàn) 加熱所需的能量和處理時(shí)間期間的減小。另外，與熱 壓結(jié)合法相比，降低了固化處理期間內(nèi)粘合劑受到的應(yīng)力。因此，還降低了固化后粘合層中 的殘余應(yīng)力。據(jù)此，由于殘余應(yīng)力引起的對(duì)于IC芯片的機(jī)械負(fù)荷降低，并且確保了第一板 構(gòu)件和第二板構(gòu)件對(duì)IC芯片的增強(qiáng)功能。非接觸通信介質(zhì)的制造方法還可以包括在第一結(jié)構(gòu)形成后，通過第一隔離壁和 第二隔離壁將第一區(qū)和第二區(qū)夾置；并且加熱第一隔離壁，從而使第一粘合劑預(yù)固化。增加了第一粘合劑的預(yù)固化處理，因此，可以抑制第一粘合劑在主固化處理期間 內(nèi)爆沸時(shí)可能產(chǎn)生的起泡。因此，可以穩(wěn)定地執(zhí)行適當(dāng)?shù)臒峁袒幚?。類似地，非接觸通信介質(zhì)的制造方法還可以包括在形成第二結(jié)構(gòu)后，通過第一隔 離壁和第二隔離壁將第一區(qū)和第二區(qū)夾置；并且加熱第二隔離壁，從而使第二粘合劑預(yù)固 化。增加了第二粘合劑的預(yù)固化處理，因此，可以抑制第二粘合劑在主固化處理期間 內(nèi)爆沸時(shí)可能產(chǎn)生的起泡。因此，可以穩(wěn)定地執(zhí)行適當(dāng)?shù)臒峁袒幚?。根?jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種非接觸通信介質(zhì)的制造裝置。該非接 觸通信介質(zhì)的制造裝置包括第一處理部；第二處理部；以及加熱部。第一處理部在形成有用于非接觸通信的天線圖案的基材的第一表面上的第一區(qū) 中形成第一結(jié)構(gòu)。第一結(jié)構(gòu)包括安裝在第一區(qū)上的IC芯片；涂覆在IC芯片上、由處于未 固化狀態(tài)的熱固型樹脂構(gòu)成的第一粘合劑；以及設(shè)置在第一粘合劑上的第一板構(gòu)件。第二處理部在基材上與第一表面相對(duì)的第二表面上、在與第一區(qū)相對(duì)的第二區(qū)中 形成第二結(jié)構(gòu)。第二結(jié)構(gòu)包括涂覆在第二區(qū)上、由處于未固化狀態(tài)的熱固型樹脂構(gòu)成的第 二粘合劑；以及設(shè)置在第二粘合劑上的第二板構(gòu)件。加熱部包括第一金屬隔離壁、第二金屬隔離壁、移動(dòng)機(jī)構(gòu)和熱源。第一隔離壁包 括第一環(huán)形接觸面，能夠與第一表面接觸；以及第一凹部，能夠隔離出第一區(qū)并容納第一 結(jié)構(gòu)。第二隔離壁包括第二環(huán)形接觸面，能夠與第二表面接觸；以及第二凹部，能夠隔離 出第二區(qū)并容納第二結(jié)構(gòu)。第二隔離壁被配置為與第一隔離壁相對(duì)。移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠使第一 隔離壁和第二隔離壁在使第一隔離壁與第二隔離壁彼此接近的第一位置與使第一隔離壁 與第二隔離壁彼此遠(yuǎn)離的第二位置之間移動(dòng)。熱源能夠分別地加熱第一隔離壁和第二隔離 壁。在上述制造裝置中，第一處理部相對(duì)于基材的第一區(qū)依次執(zhí)行IC芯片的安裝、第 一粘合劑的涂覆及第一板構(gòu)件的設(shè)置。通過這種方式，形成第一結(jié)構(gòu)。第二處理部相對(duì)于 基材的第二區(qū)依次執(zhí)行第二粘合劑的涂覆及第二板構(gòu)件的設(shè)置。通過這種方式，形成第二 結(jié)構(gòu)。在加熱部中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)將第一隔離壁和第二隔離壁從第二位置移動(dòng)至第一位置。通 過這種方式，將基材的第一區(qū)和第二區(qū)夾在第一隔離壁與第二隔離壁之間。結(jié)果，通過第一 隔離壁和第二隔離壁，基材上的第一區(qū)和第二區(qū)分別與周圍相隔離，并且第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)分別容納在第一凹部和第二凹部中。熱源獨(dú)立地加熱第一隔離壁和第二隔離壁，從而 使第一粘合劑和第二粘合劑熱固化。根據(jù)上述制造裝置，對(duì)基材的第一區(qū)和第二區(qū)進(jìn)行局部加熱，從而使第一粘合劑 和第二粘合劑固化，因此，未使整個(gè)基材受到高溫加熱。據(jù)此，可以將基材受到的熱負(fù)荷抑 制為最小。此外，根據(jù)上述制造裝置，與加熱整個(gè)基材的情況相比，可以實(shí)現(xiàn)加熱所需的能 量和處理時(shí)間期間的減小。另外，與熱壓結(jié)合法相比，降低了固化處理期間內(nèi)粘合劑受到的 應(yīng)力。因此，還降低了固化后粘合層中的殘余應(yīng)力。據(jù)此，由于殘余應(yīng)力引起的對(duì)于IC芯 片的機(jī)械負(fù)荷降低，并且確保了第一板構(gòu)件和第二板構(gòu)件對(duì)IC芯片的增強(qiáng)功能。第一隔離壁和第二隔離壁可以包括陶瓷涂層。分別在第一凹部和第二凹部的內(nèi)表 面上形成當(dāng)受熱時(shí)輻射遠(yuǎn)紅外線的陶瓷涂層。據(jù)此，可以提高第一粘合劑和第二粘合劑的加熱效率，因此，可以實(shí)現(xiàn)固化處理的 促進(jìn)。非接觸通信介質(zhì)的制造裝置還可以包括具有卷出輥和卷取輥的傳送部。卷出輥將 印刷有多個(gè)天線圖案的帶狀的基材向第一處理部、第二處理部及加熱部輸送。卷取輥卷取 帶狀的基材。采用使用卷對(duì)卷(roll-to-roll)方法的上述制造裝置，因此，可以實(shí)現(xiàn)非接觸通 信介質(zhì)生產(chǎn)率的提高。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以在不對(duì)整個(gè)基材進(jìn)行高溫加熱的情況下， 使板構(gòu)件熱結(jié)合。此外，可以降低粘合層中的殘余應(yīng)力，因此，確保了板構(gòu)件對(duì)IC芯片的增 強(qiáng)效果。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非接觸通信介質(zhì)的示意性截面圖；圖2是構(gòu)成非接觸通信介質(zhì)的IC模塊的示意性平面圖；圖3是IC模塊的主要部分的平面圖，其中，圖3A示出了安裝IC芯片前的狀態(tài)，圖 3B示出了安裝IC芯片后的狀態(tài)，而圖3C示出了密封IC芯片后的狀態(tài)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非接觸通信介質(zhì)的制造方法的示意性流 程；圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非接觸通信介質(zhì)的制造裝置的主要部分的示 意性截面圖；圖6是示出了制造裝置的構(gòu)造的修改例的示意性截面圖；圖7是示出了制造裝置的整體構(gòu)造的示意圖；圖8是用于制造裝置的基材的平面圖；圖9是示出了制造裝置中加熱部的裝置構(gòu)造的主要部分的側(cè)視圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的非接觸通信介質(zhì)的制造方法的示意性流 程；以及圖11是示出了 IC芯片的應(yīng)力變化的測(cè)試結(jié)果的圖表。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。(第一實(shí)施方式)圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的非接觸通信介質(zhì)的構(gòu)造的示意性截面 圖。下面，將描述根據(jù)第一實(shí)施方式的非接觸通信介質(zhì)的整體構(gòu)造。[非接觸通信介質(zhì)的構(gòu)造]例如，非接觸通信介質(zhì)1用作非接觸IC卡、非接觸IC標(biāo)簽、或非接觸IC標(biāo)記 (token)。非接觸通信介質(zhì)1包括以下各項(xiàng)IC模塊10 ；—對(duì)外裝片20A和20B ；以及粘合 材料層30，用于將IC模塊10嵌入一對(duì)外裝片20A和20B之間。各種塑料片可以用作外裝片20A和20B，例如，可以由聚酰亞胺、聚酯、聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯、醋酸纖維素、纖維素二醋酸酯、丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯樹脂、丙烯腈-苯乙烯樹脂、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸 甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸乙酯、醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚碳酸酯或它們的混合物 構(gòu)成。在第一實(shí)施方式中，使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯片。粘合材料層30由熱固型樹脂構(gòu)成，并且在第一實(shí)施方式中，通過使二組分環(huán)氧類 粘合劑固化形成。二組分環(huán)氧類粘合劑通常指的是由于當(dāng)包含環(huán)氧基團(tuán)的化合物(主劑) 與包含胺和酸酐的固化劑混合在一起時(shí)所引起的自身固化反應(yīng)來執(zhí)行粘合的粘合劑。包含 環(huán)氧基團(tuán)的化合物包括雙酚A型、添加了氫的雙酚A型、酚醛型、雙酚F型、溴化環(huán)氧樹脂、 環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類樹脂、縮水甘油酯類樹脂等。同時(shí)，包含胺和酸酐的固化 劑包括脂肪族伯胺/仲胺(三乙烯四胺、二丙基三胺等)、脂肪族叔胺(三乙醇胺、脂肪族伯 胺/仲胺與環(huán)氧類的反應(yīng)產(chǎn)物等)、脂肪族聚胺(二乙撐三胺、四乙撐五胺、雙(環(huán)己烷)三胺 等)、芳香族胺(間苯二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜等)、胺加合物(聚胺與環(huán)氧基團(tuán) 的反應(yīng)產(chǎn)物等)、芳香族酸酐(偏苯三酸酐、苯均四酸酐等)、雙氰胺、它們的衍生物、咪唑等。[IC 模塊]接下來，將描述IC模塊10的構(gòu)造。圖2示出了 IC模塊10的示意性平面圖。IC模塊10包括以下各項(xiàng)絕緣基材11 ；在基材11上形成的天線圖案12 ；IC芯片 13，電連接至天線圖案12 ；以及增強(qiáng)板15A和15B(板構(gòu)件)，以用于增強(qiáng)IC芯片13?；?1可以由各種絕緣塑料膜中的任意一種構(gòu)成。具體地，作為基材11，可以適 當(dāng)選擇聚酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚 氯乙烯、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、脲醛樹脂、聚氨酯樹脂、三聚氰胺樹脂等。天線圖案12在基材11的表面卷繞為環(huán)狀。通過對(duì)由塑料膜形成的層壓基板和諸 如鋁膜或銅膜的導(dǎo)體膜進(jìn)行圖案蝕刻來形成天線圖案12。應(yīng)該注意，天線圖案12可以為印 刷在基材11上的導(dǎo)電性漿料。圖3是在基材11的前表面IlA上形成的芯片安裝區(qū)(第一區(qū))的平面圖。應(yīng)該 注意，圖3A示出了安裝IC芯片13之前的狀態(tài)，圖3B示出了安裝IC芯片之后的狀態(tài)，并且 圖3C示出了將增強(qiáng)板15A粘合至IC芯片13后的狀態(tài)。如圖3A所示，基材11的芯片安裝區(qū)由層壓在基材11上的導(dǎo)體膜Ilm覆蓋。為了 容易理解，在圖3A至圖3C中，用陰影示出導(dǎo)體膜11m。通過對(duì)導(dǎo)體膜Ilm進(jìn)行蝕刻來分別 形成連接至天線圖案12的兩個(gè)端子圖案121和122、以及虛設(shè)端子圖案123。虛設(shè)端子圖案123用于相對(duì)于基材11以三個(gè)點(diǎn)穩(wěn)定地支撐IC芯片13。虛設(shè)端子圖案123支撐IC芯 片13形成的虛設(shè)凸起。盡管未示出，但導(dǎo)體膜Ilm還以類似的方式覆蓋基材11的背表面IlB的與芯片安 裝區(qū)相對(duì)的區(qū)域(第二區(qū))。導(dǎo)體膜Ilm用作使密封粘合劑14A和14B粘合至基材11的具 有高緊密接觸性質(zhì)的緊密接觸層。因此，在用于基材11和粘合劑14A和14B的各材料的某 些組合中，可能不需要由導(dǎo)體膜Ilm來覆蓋。如圖3B所示，IC芯片13安裝在芯片安裝區(qū)。在第一實(shí)施方式中，經(jīng)由覆蓋兩個(gè)端 子圖案121和122及虛設(shè)圖案123的各向異性導(dǎo)體膜(ACF) 13f，以倒裝芯片(flip chip) 法安裝IC芯片13。各向異性導(dǎo)體膜13f由包含導(dǎo)電性粒子的熱固型樹脂材料構(gòu)成。熱固 型樹脂材料為能夠在壓按方向上具有導(dǎo)電性的功能性材料。應(yīng)該注意，例如，還可以通過焊 接來安裝IC芯片13。例如，增強(qiáng)板15A和15B由不銹金屬板構(gòu)成。經(jīng)由粘合劑14A和14B將增強(qiáng)板15A 和15B分別粘合至IC芯片13的前表面及基材11的背表面IlB側(cè)的芯片安裝區(qū)。每塊增 強(qiáng)板15A和15B的面積沒有特別限定。但是，如圖1和圖3C所示，當(dāng)每塊增強(qiáng)板15A和15B 具有比IC芯片13更大的面積時(shí)，可以提高增強(qiáng)IC芯片13的功能。例如，在IC芯片13是 邊長(zhǎng)均在2. 3mm至5. 5mm范圍內(nèi)的正方形的情況下，可以使用直徑均在4. 5mm至8. Omm范 圍內(nèi)的圓形板構(gòu)件作為增強(qiáng)板15A和15B。每塊增強(qiáng)板15A和15B的平面形狀也沒有特別限定，除了圖中所示的圓形之外，可 以采用包括矩形等的多邊形形狀。每塊增強(qiáng)板15A和15B的厚度也沒有特別限定。隨著每 塊增強(qiáng)板15A和15B厚度變大，可以進(jìn)一步提高增強(qiáng)IC芯片13的功能。但是，如果厚度太 大，則所結(jié)合的外裝片20A和20B的片表面的平坦性容易劣化。粘合劑14A和14B均由絕緣熱固型樹脂構(gòu)成。作為熱固型樹脂，除了諸如環(huán)氧樹 脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、含羥基聚酯樹脂及含羥基丙烯酸樹脂的縮合型的熱固型樹脂之 外，可以使用諸如使用單官能團(tuán)乙烯類單體和多官能團(tuán)乙烯類單體的自由基聚合型樹脂的 任意樹脂，或它們的混合型樹脂。此外，熱固型樹脂可以為諸如磷酸丙烯酸酯的含磷酸樹 脂。另外，為了提高強(qiáng)度，可以將諸如二氧化硅微?；虿ＡЮw維的填充物混合在熱固型樹脂 中。在第一實(shí)施方式中，粘合劑14A和14B由環(huán)氧樹脂構(gòu)成。如上所述地構(gòu)成IC模塊10。應(yīng)該注意，盡管未示出，IC模塊10可以包括調(diào)諧電
容器單元。[IC模塊的制造方法]接下來，將描述如上所述地構(gòu)成的IC模塊10的制造方法。圖4A至圖4F示出了 示出IC模塊10的制造方法的一個(gè)實(shí)例的示意性流程。首先，這樣放置基材11，使前表面IlA向上而背表面IlB向下。隨后，如圖4A所 示，將IC芯片13安裝在基材11的前表面IlA的芯片安裝區(qū)上。為了安裝IC芯片13，例如 可以使用普通的安裝器(未示出)。此后，如圖4B所示，將預(yù)定量的處于未固化狀態(tài)的第一 粘合劑14A涂覆在IC芯片13上。為了涂覆粘合劑14A，例如可以使用普通的分配器噴嘴 (未示出)。此后，如圖4C所示，以擠壓粘合劑14A的方式，將增強(qiáng)板15A設(shè)置在IC芯片13 上。此時(shí)，將粘合劑14A推壓至增強(qiáng)板15A的周圍以圍繞IC芯片13。通過上述方式，在基 材11的前表面IlA上，形成了包括IC芯片13、粘合劑14A和增強(qiáng)板15A的第一結(jié)構(gòu)100A。
接下來，如圖4D所示，將基材11上下翻轉(zhuǎn)，從而，前表面IlA向下，并且背表面IlB 向上。隨后，將預(yù)定量的第二粘合劑14B涂覆在基材11的背表面IlB的芯片安裝區(qū)上。此 后，如圖4E所示，以擠壓粘合劑14B的方式設(shè)置增強(qiáng)板15B。以上述方式，在基材11的背表 面IlB上，形成了包括粘合劑14B和增強(qiáng)板15B的第二結(jié)構(gòu)100B。隨后，如圖4F所示，在基材11的前表面IlA側(cè)上的芯片安裝區(qū)中設(shè)置第一隔離壁 40A。同時(shí)，在基材11的背表面IlB側(cè)上的芯片安裝區(qū)中設(shè)置第二隔離壁40B。第一隔離壁 40A包括能夠容納第一結(jié)構(gòu)100A的腔體，并且第二隔離壁40B包括可以容納第二結(jié)構(gòu)100B 的腔體。據(jù)此，由隔離壁40A和40B隔離出基材11的芯片安裝區(qū)。在這種狀態(tài)下，分別將 隔離壁40A和40B加熱至預(yù)定溫度(例如，100°C至250°C的范圍內(nèi))，從而分別使結(jié)構(gòu)100A 和100B的粘合劑14A和14B熱固化。在上述制造方法中，對(duì)基材11的芯片安裝區(qū)進(jìn)行局部加熱，從而使粘合劑14A和 14B固化，因此，未使整個(gè)基材11受到高溫加熱。據(jù)此，可以將基材11受到的熱負(fù)荷抑制 為最小。此外，根據(jù)上述制造方法，與加熱整個(gè)基材11的情況相比，可以實(shí)現(xiàn)加熱所需的能 量和處理時(shí)間期間的減小。另外，在固化處理期間內(nèi)，很少有機(jī)械應(yīng)力施加至粘合劑14A和 14B，因此，還降低了固化后粘合層中的殘余應(yīng)力。據(jù)此，由于殘余應(yīng)力引起的對(duì)IC芯片13 的機(jī)械負(fù)荷降低，并且確保了通過粘合劑14A和14B密封IC芯片的功能及通過增強(qiáng)板15A 和15B增強(qiáng)IC芯片13的功能。作為構(gòu)成粘合劑14A和14B的樹脂，可以使用環(huán)氧類樹脂，所述環(huán)氧類樹脂具有 80%以上的固化反應(yīng)度、80以上的硬度(肖氏D(HSD))以及100°C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 (Tg)，并且至少表現(xiàn)出一個(gè)在100°C以下的溫度處的發(fā)熱峰。通過使用上述樹脂，可以實(shí)現(xiàn) 20秒以下的熱固化處理，其中，在130°C至170°C的溫度范圍內(nèi)，獲得了 90%以上的固化反應(yīng)度。在制造IC模塊10后，一對(duì)外裝片20A和20B經(jīng)由粘合材料層30彼此結(jié)合，同時(shí) 將IC模塊10夾置(夾在中間)。此后，對(duì)粘合材料層30進(jìn)行熱固化處理，并且進(jìn)一步將其 切割為具有預(yù)定尺寸。通過這種方式，制造了如圖1所示的非接觸通信介質(zhì)1。[IC模塊的制造裝置]圖5是示出了隔離壁40A和40B的構(gòu)造的示意性截面圖。隔離壁40A包括主體 41、凹部42和環(huán)形接觸面41a。主體41由包括諸如不銹鋼、銅或鋁的金屬材料或者諸如氮 化鋁或氮化硅的陶瓷材料的熱傳導(dǎo)性材料構(gòu)成。在主體41中形成凹部42。接觸面41a圍 繞凹部42，并具有平坦形狀，從而能夠與基材11的前表面IlA接觸。凹部42構(gòu)成具有允許 將第一結(jié)構(gòu)100A容納在其中的容積(高度或深度和寬度)的腔體。隔離壁40A設(shè)置有熱 源45A，因此，隔離壁40A由于熱源45A的加熱作用而發(fā)熱。通過這種方式，加熱腔體。隔離壁40B具有與隔離壁40A類似的構(gòu)造。隔離壁40B包括主體41、凹部42和 接觸面41b。凹部42構(gòu)成允許將第二結(jié)構(gòu)100B容納在其中的腔體。接觸面41b能夠與基 材11的背表面IlB接觸。隔離壁40B設(shè)置有熱源，因此，隔離壁40B由于熱源45B的熱反 應(yīng)而生熱。通過這種方式，加熱凹部42的腔體。隔離壁40A和40B中的每一個(gè)的主體41的平面形狀為圓形，并且每個(gè)凹部42均 具有圓柱形形狀。據(jù)此，可以均勻加熱凹部42的內(nèi)部。主體41和凹部42中的每一個(gè)的形 狀不限于上述實(shí)例。例如，凹部42可以為半圓。此外，隨著凹部42內(nèi)部容積變小，可以實(shí)現(xiàn)加熱效率的進(jìn)一步提高。在凹部42的內(nèi)表面上，形成當(dāng)受熱時(shí)輻射遠(yuǎn)紅外線的陶瓷涂層43。據(jù)此，可以提 高粘合劑14A和14B的加熱效率，因此，可以實(shí)現(xiàn)促進(jìn)固化處理。例如，通過包括氧化鈦?zhàn)?為主要組分的陶瓷材料層來構(gòu)成陶瓷涂層43。同時(shí)，圖6是示出了隔離壁40A和40B的另一個(gè)構(gòu)造實(shí)例的示意性截面圖。圖6 中所示的隔離壁40A和40B包括彈性片組件44。其中一個(gè)彈性片組件44附著至構(gòu)成待與 基材11接觸的接觸面41a的部分。同時(shí)，另一個(gè)彈性片組件44附著至構(gòu)成待與基材11接 觸的接觸面41b的部分。彈性片組件44由具有耐熱性等的樹脂材料構(gòu)成，因此，提高了基 材與隔離壁40A和40B中的每一個(gè)之間的緊密接觸性質(zhì)，并且提高了隔離壁內(nèi)部的密封性 質(zhì)。此外，由于通過隔離壁40A和40B對(duì)基材11的夾置作用，擔(dān)心會(huì)對(duì)基材11產(chǎn)生圍繞芯 片安裝區(qū)的環(huán)形壓痕。彈性片組件44具有減輕上述壓痕產(chǎn)生的效果。圖7是示出了 IC模塊10的制造裝置的示意性側(cè)視圖。在圖中所示的使用制造裝 置50來制造IC模塊10的過程中，如圖8所示，使用帶狀的基材110。在這種情況下，在基 材110上印刷多個(gè)天線圖案12。制造裝置50包括第一處理部Tl、第二處理部T2和加熱部 C。在第一處理部Tl和第二處理部T2中，分別在基材110的前表面和背表面的芯片安裝區(qū) M上形成第一結(jié)構(gòu)100A和第二結(jié)構(gòu)100B。加熱部C使第一結(jié)構(gòu)100A和第二結(jié)構(gòu)100B熱 固化。制造裝置50還包括卷出輥56和卷取輥57。卷出輥56連續(xù)輸送帶狀的基材。卷取 輥57卷取基材110。第一處理部Tl包括第一單元51、第二單元52和第三單元53。第一單元51將IC 芯片13安裝在基材110的前表面的芯片安裝區(qū)M上。第二單元52將粘合劑14A涂覆在IC 芯片13上。第三單元53將增強(qiáng)板15A設(shè)置在粘合劑14A上。相對(duì)于從卷出輥56輸送的 基材110的前表面，第一處理部Tl依次執(zhí)行IC芯片13的安裝、粘合劑14A的涂覆以及增 強(qiáng)板15A的設(shè)置。通過這種方式，形成各個(gè)第一結(jié)構(gòu)100A。第二處理部T2包括第四單元54和第五單元55。第四單元54將粘合劑14B涂覆 在基材Iio的背表面的芯片安裝區(qū)M上。第五單元55將增強(qiáng)板15B設(shè)置在粘合劑14B上。 相對(duì)于已上下翻轉(zhuǎn)的基材110的背表面，第二處理部T2依次執(zhí)行粘合劑14B的涂覆以及增 強(qiáng)板15B的設(shè)置。通過這種方式，形成各個(gè)第二結(jié)構(gòu)100B。例如，加熱部C通過參照?qǐng)D5所描述的一對(duì)隔離壁40A和40B來加熱結(jié)構(gòu)100A和 100B。通過這種方式，使粘合劑14A和14B熱固化。加熱部C包括多組包括隔離壁40A和 40B的上部和下部加熱裝置400A和400B。加熱部C 一次對(duì)在多個(gè)相鄰天線圖案12上形成 的結(jié)構(gòu)100A和100B進(jìn)行熱處理。圖9是示出了加熱裝置400A和400B的主要部分的側(cè)視圖。加熱裝置400A和400B 包括支撐體46A和46B，以由這些構(gòu)件沿上方向和下方向?qū)⒒?10夾置的方式分別支撐隔 離壁40A和40B及熱源45A和45B。支撐體46A和46B被配置為可以分別通過驅(qū)動(dòng)部47A 和47B沿著導(dǎo)軌48A和48B在上下方向上移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部47A和47B包括氣缸裝置、馬達(dá)等， 并且安裝至固定有靜止系統(tǒng)的架臺(tái)。支撐體、驅(qū)動(dòng)部及導(dǎo)軌構(gòu)成了移動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠使隔離壁40A和40B在使隔離壁40A 和40B彼此接近的第一位置與使隔離壁40A和40B彼此遠(yuǎn)離的第二位置之間移動(dòng)。在第一 位置處，隔離壁40A和40B將基材110夾置，并分別在凹部42中容納結(jié)構(gòu)100A和100B。通過這種方式，將芯片安裝區(qū)M隔離。隨后，通過熱源45A和45B，分別將隔離壁40A和40B加 熱至預(yù)定溫度持續(xù)預(yù)定的時(shí)間期間。卷出輥56在預(yù)定期間內(nèi)交替重復(fù)基材110的移動(dòng)的啟動(dòng)和停止，從而允許執(zhí)行在 第一處理部Tl、第二處理部T2和加熱部C中的預(yù)定處理。盡管各個(gè)處理部Tl、T2和C彼 此同步地進(jìn)行操作，但是本發(fā)明不限制于此。在對(duì)于粘合劑14A和14B的固化處理終止后，由卷取輥57在圖7所示的箭頭方向 上卷取基材110。在卷取預(yù)定長(zhǎng)度的基材110后，傳送基材110以進(jìn)行切割處理(未示出)， 隨后，將其切割成最終產(chǎn)品尺寸。通過上述方式，制造了 IC模塊10。根據(jù)第一實(shí)施方式，在所謂的卷對(duì)卷方法中，制造了 IC模塊10，因此，可以提高IC 模塊10的生產(chǎn)效率。此外，在各個(gè)處理部中，一次執(zhí)行對(duì)于多個(gè)天線圖案12的各處理，因 此，可以實(shí)現(xiàn)IC模塊10生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高。(第二實(shí)施方式)圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的非接觸通信介質(zhì)的制造方法的示意性流 程。需要注意，在圖10中，與上述第一實(shí)施方式的部分相應(yīng)的部分由相同的參考標(biāo)號(hào)表示， 并且省略其詳細(xì)描述。根據(jù)第二實(shí)施方式的IC模塊10的制造方法包括預(yù)固化粘合劑14A的第一預(yù)加熱 處理和預(yù)固化粘合劑14B的第二預(yù)加熱處理。在第一預(yù)加熱處理中，如圖IOA至圖IOD所示，在基材11的前表面IlA上形成第 一結(jié)構(gòu)100A后，基材11被一對(duì)隔離壁40A和40B所夾置，并且第一結(jié)構(gòu)100A容納在隔離 壁40A中。在這種狀態(tài)下，將隔離壁40A加熱至預(yù)定的預(yù)加熱溫度(例如，100°C至200°C的 范圍內(nèi))。結(jié)果，使粘合劑14A預(yù)固化。類似地，在第二預(yù)加熱處理中，如圖IOE至圖IOG所示，在基材11的背表面IlB上 形成第二結(jié)構(gòu)100B后，基材11被一對(duì)隔離壁40A和40B所夾置，并且第二結(jié)構(gòu)100B容納 在隔離壁40B中。在這種狀態(tài)下，將隔離壁40B加熱至預(yù)定的預(yù)加熱溫度(例如，100°C至 200°C的范圍內(nèi))。結(jié)果，使粘合劑14B預(yù)固化。隨后，如圖IOH所示，使隔離壁40A和40B 中的每一個(gè)的溫度升高至預(yù)定的加熱溫度(例如，100°C至250°C的范圍內(nèi))，從而使粘合劑 14A和14B大體上固化。粘合劑14A和14B的預(yù)固化程度沒有特別限定，例如，可以為50%。預(yù)固化粘合 劑14A和14B的處理時(shí)間期間也沒有特別限定，并且可以根據(jù)粘合劑的種類適當(dāng)?shù)厥拐澈?劑14A和14B固化。而且，在第二實(shí)施方式中，可以獲得與上述第一實(shí)施方式相同的作用和效果。具體 地，根據(jù)第二實(shí)施方式，增加了關(guān)于粘合劑14A和14B的預(yù)固化處理，因此，可以抑制粘合劑 14A和14B在主固化處理期間內(nèi)爆沸(bumping)時(shí)會(huì)產(chǎn)生的起泡。因此，可以穩(wěn)定地執(zhí)行對(duì) 于粘合劑14A和14B的固化處理。此外，加入了預(yù)固化處理，因此，可以抑制粘合劑14A和 14B的快速固化反應(yīng)。因此，可以提高降低殘余應(yīng)力的效果。本發(fā)明的發(fā)明人以用于IC芯片的不同的密封方法(用于增強(qiáng)板15A的粘合方法) 制造了多個(gè)結(jié)構(gòu)樣品1、2和3，并相對(duì)于各個(gè)樣品比較了安裝IC芯片前后的IC芯片的應(yīng)力 變化。為了測(cè)量IC芯片的應(yīng)力，使用了由Hitachi ULSI Systems Co. ,Ltd.制造的應(yīng)力測(cè) 量IC"TEG芯片(JTEGPHASE5GB) ”，測(cè)量由于應(yīng)力引起的壓電元件的形狀改變作為電阻的變化，并且將該值換算為應(yīng)力。隨后，將安裝前后的應(yīng)力變化量看作IC芯片的殘余應(yīng)力的程度。如上述第二實(shí)施方式中所述，樣品1對(duì)應(yīng)于通過隔離壁40A和40B使粘合劑14A 熱固化而獲得的樣品。樣品2對(duì)應(yīng)于通過經(jīng)由環(huán)氧樹脂制成的粘合膜將增強(qiáng)板熱壓結(jié)合至 測(cè)量芯片而制造的樣品(參見日本專利申請(qǐng)公開第2007-272748號(hào))。樣品3對(duì)應(yīng)于通過 使用紫外線固化樹脂作為粘合劑并將整個(gè)基材裝載至加熱爐中而制造的樣品(見日本專 利第4215886號(hào))。圖11示出了測(cè)試結(jié)果。測(cè)量IC的中央部和角部中的各個(gè)的應(yīng)力變化量。如圖11 所示，在樣品1至3中，包括用熱壓粘結(jié)法制造的增強(qiáng)板的樣品2表現(xiàn)出最大的殘余應(yīng)力。 這可能主要是由粘合膜的固化期間起作用的壓力、由于粘合膜的固化引起的收縮、IC芯片 與增強(qiáng)板之間熱膨脹的差異等所引起的。同時(shí)，關(guān)于樣品1和樣品3，經(jīng)確認(rèn)，與樣品2相 比，其殘余應(yīng)力顯著緩和。盡管已經(jīng)在上面描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是無需說，本發(fā)明不限于上述實(shí)施 方式，而可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思進(jìn)行各種修改。盡管在上述實(shí)施方式中，已經(jīng)通過例舉包括經(jīng)由粘合劑材料層30而結(jié)合至外裝 片20A和20B的IC模塊10的非接觸通信介質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行了描述，但是結(jié)合IC模塊的形式 不限于上述實(shí)例。此外，在上述實(shí)施方式中，已經(jīng)通過例舉IC模塊10的制造裝置作為非接觸通信介 質(zhì)的制造裝置50(圖7)對(duì)其進(jìn)行了描述，可以向其加入結(jié)合外裝片20A和20B的步驟。在 這種情況下，卷取輥57可被構(gòu)造為卷取IC模塊10的積層片以及外裝片20A和20B。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、組 合、子組合和變形，只要它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種非接觸通信介質(zhì)的制造方法，所述非接觸通信介質(zhì)包括具有第一表面和與所述 第一表面相對(duì)的第二表面的基材，所述制造方法包括在形成有用于非接觸通信的天線圖案的所述第一表面上的第一區(qū)中形成第一結(jié)構(gòu)，所 述第一結(jié)構(gòu)包括IC芯片，安裝在所述第一區(qū)上，第一粘合劑，由處于未固化狀態(tài)的熱固型樹脂構(gòu)成，涂覆在所述IC芯片上，以及 第一板構(gòu)件，設(shè)置在所述第一粘合劑上；在所述第二表面上、在與所述第一區(qū)相對(duì)的第二區(qū)中形成第二結(jié)構(gòu)，所述第二結(jié)構(gòu)包括第二粘合劑，由處于未固化狀態(tài)的熱固型樹脂構(gòu)成，涂覆在所述第二區(qū)上，以及 第二板構(gòu)件，設(shè)置在所述第二粘合劑上；通過能夠隔離出所述第一區(qū)并容納所述第一結(jié)構(gòu)的第一隔離壁和能夠隔離出所述第 二區(qū)并容納所述第二結(jié)構(gòu)的第二隔離壁將所述第一區(qū)和所述第二區(qū)夾置；以及分別加熱所述第一隔離壁和所述第二隔離壁，從而使所述第一粘合劑和所述第二粘合 劑熱固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸通信介質(zhì)的制造方法，還包括在形成所述第一結(jié)構(gòu)后，通過所述第一隔離壁和所述第二隔離壁將所述第一區(qū)和所述 第二區(qū)夾置；以及加熱所述第一隔離壁，從而使所述第一粘合劑預(yù)固化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非接觸通信介質(zhì)的制造方法，還包括在形成所述第二結(jié)構(gòu)后，通過所述第一隔離壁和所述第二隔離壁將所述第一區(qū)和所述 第二區(qū)夾置；并且加熱所述第二隔離壁，從而使所述第二粘合劑預(yù)固化。
4.一種非接觸通信介質(zhì)的制造裝置，所述非接觸通信介質(zhì)包括具有第一表面和與所述 第一表面相對(duì)的第二表面的基材，所述制造裝置包括第一處理部，在形成有用于非接觸通信的天線圖案的所述第一表面上的第一區(qū)中形成 第一結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)包括IC芯片，安裝在所述第一區(qū)上，第一粘合劑，由處于未固化狀態(tài)的熱固型樹脂構(gòu)成，涂覆在所述IC芯片上，以及 第一板構(gòu)件，設(shè)置在所述第一粘合劑上；第二處理部，在所述第二表面上與所述第一區(qū)相對(duì)的第二區(qū)中形成第二結(jié)構(gòu)，所述第 二結(jié)構(gòu)包括第二粘合劑，由處于未固化狀態(tài)的熱固型樹脂構(gòu)成，涂覆在所述第二區(qū)上，以及 第二板構(gòu)件，設(shè)置在所述第二粘合劑上；以及加熱部，包括第一金屬隔離壁，包括第一環(huán)形接觸面，能夠與所述第一表面接觸，以及 第一凹部，能夠隔離出所述第一區(qū)并容納所述第一結(jié)構(gòu)， 第二金屬隔離壁，設(shè)置為與所述第一個(gè)隔離壁相對(duì)，所述第二金屬隔離壁包括 第二環(huán)形接觸面，能夠與所述第二表面接觸，以及第二凹部，能夠隔離出所述第二區(qū)并容納所述第二結(jié)構(gòu)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠使所述第一隔離壁和所述第二隔離壁在使所述第一隔離壁和所述第二 隔離壁彼此接近的第一位置與使所述第一隔離壁和所述第二隔離壁彼此遠(yuǎn)離的第二位置 之間移動(dòng)，以及熱源，能夠分別地加熱所述第一隔離壁和所述第二隔離壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非接觸通信介質(zhì)的制造裝置，其中，所述第一隔離壁和所述第二隔離壁包括當(dāng)受熱時(shí)輻射遠(yuǎn)紅外線的陶瓷涂層，所 述陶瓷涂層分別在所述第一凹部和所述第二凹部的內(nèi)表面上形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非接觸通信介質(zhì)的制造裝置，還包括 傳送部，包括卷出輥，將印刷有多個(gè)所述天線圖案的帶狀的所述基材向所述第一處理部、所述第二 處理部及所述加熱部輸送，以及卷取輥，卷取帶狀的所述基材。
全文摘要
本發(fā)明公開了非接觸通信介質(zhì)的制造方法和制造裝置。該非接觸通信介質(zhì)的制造方法包括在第一區(qū)中形成第一結(jié)構(gòu)，該第一結(jié)構(gòu)包括安裝在第一區(qū)上的IC芯片、處于未固化狀態(tài)且涂覆在IC芯片上的第一粘合劑、以及設(shè)置在第一粘合劑上的第一板構(gòu)件；在第二區(qū)中形成第二結(jié)構(gòu)，該第二結(jié)構(gòu)包括處于未固化狀態(tài)且涂覆在第二區(qū)上的第二粘合劑、以及設(shè)置在第二粘合劑上的第二板構(gòu)件；通過能夠隔離出第一區(qū)并容納第一結(jié)構(gòu)的第一隔離壁和能夠隔離出第二區(qū)并容納第二結(jié)構(gòu)的第二隔離壁將第一區(qū)和第二區(qū)夾置；并且分別加熱第一隔離壁和第二隔離壁，從而使第一粘合劑和第二粘合劑熱固化。
文檔編號(hào)G06K19/077GK102103704SQ20101058940
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者佐佐木慎太郎, 相澤貴德, 酒井雄兒 申請(qǐng)人:索尼公司