CN1396869A - 非接触式ic卡 - Google Patents

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Abstract

在一种IC卡中，通过把一个IC芯片和一个天线电路安装在一个基片上建造的一个IC模块夹持在至少一对外部膜之间。IC芯片用在其外侧的树脂密封，并且由直径大于IC芯片的最大尺寸值的基本上圆形形状的增强材料增强。在其表面上的增强材料形状的高度变化量在20μm或更小的范围内。保证IC芯片的可靠性，同时卡的外观和印刷特性不变坏。

Description

非接触式IC卡
技术领域
本发明涉及一种根据电子数据和其可见信息已经记录信息的非接触式IC卡。
背景技术
一种进行磁性或光学阅读的方法已经常规和广泛地用于信用卡等，作为用来辨别各个人的ID(身份)证。然而，因为由于流行技术窜改数据和伪造的卡已经出现，所以实际受伪造卡损害的人数增加，导致关于私人信息保密的社会问题。因此，在最近几年，包括IC芯片的IC卡已经引起注意，从信息容量大小和包含密码数据的能力的观点看作个人数据的管理器。
这类IC卡带有一个用于电气和机械连接的连接终端，以在IC电路与外部数据处理器件之间交换信息。因此，它涉及各种问题，例如，IC电路内部的气密性保持、抗静电击穿的措施、终端电极的不良电气连接、读/写器件的复杂机构。另外，最终需要把IC卡插入到读/写器件中或固定到其上的手动操作，并且在某些使用领域导致低效率和复杂的操作。已经有对能够与远程数据处理器件交换信息从而能没有麻烦地实现便携使用的非接触式IC卡的需要。
所以，已经开发了非接触式IC卡，该IC卡在塑料制成的卡基体中包括：一根天线，用来利用电磁波；和一个IC芯片，带有一个存储器和一种计算功能。这设计成由从卡内的天线由来自阅读器/书写器的外部电磁波激励的电动势驱动IC。这种卡不必内部包括一个电池电源，所以能提供具有优良活性的卡。在一些用途中，内部包括一个诸如纸型电池之类的薄电池，以把把波发送一个长距离或使用高频带。然而，从成本和应用的观点看，一直渴望需要一种电池更小类型。
在这些卡中信息记录时，通过在卡的一部分处提供一个可记录IC芯片完成数字记录。在其中在这些卡中显示或确认记录信息的内容的情况下，用于记录信息的读处理必须由一个专用阅读器件执行，并且一般用户没有确认它们的途径。例如，在一些会员卡中，为会员提供奖金或分数。然而，在仅记录在一张卡上的情况下，引入必须可选择地由一个引导字母等进行。所以，对于记录信息内容的简化显示的需要一直在增加。在最近几年，为了与这种需要相一致，已经开发了一种高/低分子型的可逆显示技术，其中在树脂粘合剂中的有机低分子根据星云透明对比度实现显示。高/低分子型可逆显示介质由诸如塑料板等之类的支撑件/着色层/记录(高/低分子)层/保护层等建造。
因而，对于具有可见识别显示功能并且也根据电子信息管理机密的IC卡，必要性变得越来越重要。
另外，在最近几年，一直在偿试一种裸芯片安装方法以降低成本，其中在天线与IC芯片之间的接合电极部分提供在一块板上，并且直接安装IC芯片。这种情形采用一种面向下的系统，其中一个叫做凸缘的凸块提供在通过焊料、金等形成在IC芯片的电路形成表面上的电极部分上。一些连接可以是包含诸如各向异性导电膜或树脂之类的导电晶粒的树脂，或者可以带有一种填充在IC芯片电路表面与模块基片之间的间隙的物体，如未充满物。在这种情况下，也必须形成使用所述树脂的外壳，以实现用于引入线的操作可靠性。在使用IC芯片的卡中，如果机械破坏IC芯片，则所有数据可能丢失。因此，问题是如何提高抵抗诸如弯曲、点冲击等之类的点压力的机械强度。
然而，IC芯片的外壳在压力下还不能达到足够的强度，尽管具有与卡的母材不同刚性的树脂部分起对于IC芯片的保护作用。因此，机械强度不足，并且在货币信息和ID信息的管理中，有需要来自卡的较高功能的问题。
所以，已经提出一种与密封材料一起提供增强材料的方法，以便相应防止IC芯片的接合部分或IC芯片本身的损坏。
然而，如果把这种增强材料与具有硬化/收缩效应的密封材料一起使用，则增强材料按照密封材料的收缩变形。在提供和卡形成带有变形增强材料、多块热固性树脂板、及在外侧的一个可逆热敏记录层的IC安装模块之后，当由变形材料形成卡时，不能吸收增强材料部分的变形，但凹凸保持在卡的表面上，因而影响平度。如果凹凸因而保持，则空隙出现，从而在通过热头等在可逆热敏记录板上的印刷操作期间，不能实现足够的加热。结果，容易涉及记录错误容易发生的问题。
另外，聚氯乙烯(PVC)树脂、氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物主要用作这些卡的材料。特别是，一般使用聚氯乙烯树脂。聚氯乙烯树脂在物理特性、机械特性、及在文本部分处的压纹性质方面优良，并因而刚好是当今广泛使用的用于卡的最佳材料。
然而，尽管聚氯乙烯树脂具有优良的材料性质、处理能力、及经济性，但它产生氯化氢气体，并且在处理它时特别当在燃烧它时，损坏熔炉。因而，有缩短熔炉寿命和怀疑聚氯乙烯树脂与作为环境激素之一处理的二噁英有关的问题。关于这些问题，包括德国和北欧那些国家的许多国家已经进入处置PVC的运动。在国内，在建筑材料、工业资源、和包装材料领域中，已经有使用聚氯乙烯之外的其它树脂的趋势。
本发明的公开
鉴于上述常规情形已经提出本发明，并且具有提供保证IC芯片的可靠性而不损害印刷特性的外观的IC卡的目的。
在根据本发明的非接触式IC卡中，通过把IC芯片和天线电路安装在基片上建造的IC模块夹持在至少一对外部膜之间，其中IC芯片用在IC芯片外侧的树脂密封，并且由具有大于IC芯片最长直径值的直径的基本圆形形状的增强材料增强，及在其表面上的增强材料的形状的高度变化量在20μm或更小的范围内。
在上述根据本发明的非接触式IC卡中，把增强材料的表面形状的高度变化量定义为在20μm或更小的范围内。因此，凹凸从卡表面消失，并且卡具有优良的外观和优良的印刷特性。
由以后描述的本发明的实施例和附属权利要求书，将清楚地理解其它目的、特征、和优点。
附图的简要描述
图1是剖视图，表示根据本发明的IC卡的结构例子。
图2是平面图，表示在图1中所示的IC卡中使用的IC模块的结构例子。
图3是电路图，表示在图1中所示的IC卡中使用的IC模块的结构例子。
图4是放大剖视图，表示IC模块的IC芯片安装部分。
图5是剖视图，表示根据本发明的IC卡的另一个结构例子。
图6是剖视图，表示根据本发明的IC卡的另一个结构例子。
图7是剖视图，表示根据本发明的IC卡的另一个结构例子。
图8是剖视图，表示根据本发明的IC卡的另一个结构例子。
图9是剖视图，表示根据本发明的IC卡的另一个结构例子。
图10是剖视图，表示根据本发明的IC卡的另一个结构例子。
图11是曲线图，表示制备为例子7的IC模块中的增强材料表面形状的测量结果。
图12是曲线图，表示制备为例子1的IC模块中的增强材料表面形状的测量结果。
图13是曲线图，表示对于增强材料的每个厚度在增强材料的硬度与表面变化量之间的关系。
用来完成本发明的最好模式
下文，参照附图，进行对其应用本发明的IC卡的实施例的详细解释。
图1表示根据本发明的IC卡1的结构例子。该EC卡通过在一对热塑性树板3a与3b之间夹持一个IC模块2建造。
图2表示IC模块2的平面图，而图3表示其电路图。如这些图中所示，IC模块2以这样一种结构建造，其中包括一个天线线圈5和一个调谐电容器6的谐振电路连接到在一个绝缘基片4上的一个整流二极管7、一个滤波电容器8、及一个IC芯片9上。注意在某些情况下调谐电容器6、整流二极管7、及滤波电容器8包括在IC芯片9中。
绝缘基片4的材料是从包括聚酰亚胺、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等的聚酯组；包括丙烯等的聚烯烃组；包括三醋酸纤维素、二醋酸纤维素等纤维素组；包括丙烯腈丁二烯-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、聚乙烯醇等的乙烯基树脂组；及聚碳酸酯组，选择的单一材料或混合物。任何材料能没有问题地使用，只要它是绝缘有机材料。
把上述天线线圈5、调谐电容器6、整流二极管7、滤波电容器8、IC芯片9等提供在绝缘基片4上的方法，是一种通过高/低分子有机材料或其合成材料固定的方法。
能使用的树脂是从诸如聚酯型聚氨酯树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、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、聚乙烯醇等之类的乙烯基树脂；诸如聚碳酸酯等之类的热塑性树脂等选择的单一或混合热塑性树脂。
此外，诸如酚醛树脂、环氧树脂、硅树脂等之类的热固性树脂能用作已知的粘合剂树脂。另外，在包括环氧基官能团的一个分子或化学化合物中包含两个或多个异氰酸根(NCO)分子的化学化合物，能用作活性有机低分子剂。能没有问题地使用包括一个活性官能团的这些化合物的任意一种，与具有诸如包括羟基、氨基等的化合物之类的活性性质的化合物混合。
另外，如放大IC芯片9的部分的图4中所示，在IC芯片9与导电层部分之间的连接方法是这样一种方法，其中以面向下方式通过粘合剂层10和另外一个各向异性导电粘合剂层连接IC芯片9的电极(凸缘)9a和天线线圈5或IC安装部分的导电层部分。
用作粘合剂层10的是从诸如聚氨酯树脂、聚酯型聚氨酯树脂、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、聚乙烯醇等之类的乙烯基树脂；聚碳酸酯基树脂；及环氧树脂等选择的单一树脂、混合物、或络合物。
对于粘合剂层10，有可能使用，通过把根据有机材料经受非导电处理的晶粒混合到通过在导电晶粒(Au、Ni、Al、Sn等)或非导电晶粒、空心晶粒、箔等的表面上进行导电处理(基于Au、Ni、Al、Sn等的物理或化学处理)得到的这种晶粒的表面中得到的一种材料，以便获得一个各向异性的导电粘合剂层。在已经经受非导电处理的这些晶粒中，暴露导电层，因为当安装IC芯片9时损坏非导电处理层，并且用于在IC芯片9与天线线圈5或导电层之间的接合。在其一种使用方法中，把IC芯片9带到与天线线圈5或导电层接触，同时施加压力或进一步保持加热，从而在安装IC时，IC芯片9能接触天线线圈5或导电层部分。
此外，粘合到绝缘基片4上的IC芯片9由一种流动的密封材料11密封，从而覆盖IC芯片9的边缘，如图4中所示，以便保证导电特性，并且由提供在密封材料11上的增强材料12增强和保护。
环氧基、硅基、或酚醛基热固性树脂能用作密封材料11。为了防止由于由热固反应引起的体积收缩把应力施加到IC芯片9上，把单一填充剂、空心晶粒、或箔或其络合物混合到这种树脂中，并且投入使用。为了限制归因于填充剂、空心晶粒、或箔的应力的产生，借助于适当调节的其尺寸、分级、和其混合比率使用这些材料。
用作增强材料12的是一个具有大于IC芯片9的最长尺寸值的较大直径的基本圆形盘。
粘合到绝缘基片4上的IC芯片9在绝缘基片4上形成一个凸出部分。有一种凸出部分也形成在增强材料12的表面上从而反映这种IC芯片9的凸出形状的情形，所以当整体观察增强材料12时，凹凸显现。这种增强材料12的凹凸也作为在卡表面上的凹凸显现。如果在卡表面上有凹凸，则不仅卡的外观变差，而且印刷特性也变差，例如在可见记录层上印刷时，污点或印刷误差出现。
所以，在根据本发明的IC卡1中，把这种增强材料12的表面变化量(在凸处与凹处之间的高度差)定义为20μm或更小。通过把增强材料12的表面变化量(在凸处与凹处之间的高度差)定义为20μm或更小，减小在卡表面上出现的凹凸以提供具有良好外观的卡。另外，在印刷到可见记录层上时能获得没有污点或印刷误差的优良印刷特性。
例如，为了把增强材料12的表面变化量调节到20μm或更小，有效地是把一种具有在200或更大和580或更小范围内的维氏硬度的材料用作形成增强材料12的材料。通过根据JIS-Z2244的测量方法得到维氏硬度，并且使用根据JIS-B7725标准的维氏硬度试验机。
如果维氏硬度小于200，则IC芯片9的形状反映在增强材料12的表面上，或者按照密封材料11的收缩/硬化引起变形。因此，增强材料12的表面变化量不能减小到20μm或更小。另外，凹凸也出现在卡表面上，由此使外观变差并且引起污点和印刷误差。因而，印刷特性下降。同时，如果维氏硬度是580或更大，则IC芯片9的形状不会反映在增强材料12的表面上，或者按照密封材料11的收缩/硬化不会引起变形。能把增强材料12的表面变化量限制到非常小。然而，增强材料12不会软，并因此弯曲强度是如此之低，从而卡不能提供有柔性。
因而，通过把具有在200或更大和580或更小范围内的维氏硬度的材料用作用于增强材料12的材料，能防止IC芯片9的形状反映在增强材料12的表面上，并且能把增强材料12的表面变化量调节到20μm或更小。同时能提供具有适当柔性的卡。
具有200或更大和小于580的维氏硬度的材料是诸如Cu-Sn-P、Ni-Cu-Zn、Cu-Be-Ni-Co-Fe等之类的非铁金属材料；诸如Ni-Co、Ni-Cr、Ni-Mo-Cu等之类的镍/合金基材料；诸如Ni-Fe等之类的镍/铁合金基材料；诸如SUS304、SUS301、SUS316、SUS631、ASL350、SUS430、SUS420等之类的钛/钼/不锈钢基材料；或诸如SK钢之类的碳钢；等等。有可能使用经热处理进一步增大硬度的这些材料的任意一种。
而且，如果要使用的材料的维氏硬度是200或更大，则增强材料12的厚度应该最好在50μm或更大和100μm或更小的范围内。如果增强材料12的厚度是50μm或更小，则IC芯片9的凸出形状不能吸收，并且按照密封材料11的收缩/变硬引起变形。因而，增强材料12的表面变化量不能减小到20μm或更小。要不然，如果增强材料12的厚度超过100μm，则难以把IC卡1的厚度设置在根据ISO定义的范围内。因而，通过把增强材料12的厚度设置在50至100μm的范围内，能吸收IC芯片9的凸出形状，并且不会引起按照密封材料11的收缩/硬化的变形。因而，能把增强材料12的表面变化量减小到20μm或更小，并且能容易地把IC卡1的厚度设置在根据ISO定义的范围内。
如果用于增强材料12的维氏硬度是300或更大，则增强材料12的厚度应该最好在30μm或更大和100μm或更小的范围内。如果增强材料12的厚度是30μm或更小，则IC芯片9的凸出形状不能吸收，并且按照密封材料11的收缩/变硬引起变形。因而，增强材料12的表面变化量不能减小到20μm或更小。另外，如果增强材料12的厚度超过100μm，则难以把IC卡1的厚度设置在根据ISO定义的范围内。因此，如果用于增强材料12的材料的维氏硬度是300或更大，则通过把增强材料12的厚度设置在30μm或更大和100μm或更小的范围内，吸收IC芯片9的凸出形状，并且按照密封材料11的收缩/硬化不会引起变形。能把增强材料12的表面变化量减小到20μm或更小，并且把IC卡1的厚度设置在根据ISO定义的范围内。
此外，由具有5％或更小结晶率的低结晶特性的热塑性树脂制成的板，用作夹持上述IC模块2的热塑性树脂板3a和3b。作为具有5％或更小结晶率的低结晶特性的热塑性树脂，有可能使用对苯二甲酸-环己烷二甲烷-乙二醇的共聚物、或这种共聚物和聚碳酸酯的合金、对苯二甲酸-间苯二甲酸-乙二醇的共聚物、或从丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的共聚物树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯腈树脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、醋酸乙烯酯树脂、聚碳酸酯树脂等的组选择的一类或混合多类的非晶体树脂。
这些种类的树脂在使用后的处置焚烧期间，不会产生诸如对熔炉和环境提供较大影响的氯化氢气体之类的气体。因此，通过使用上述树脂，能便于处置后的处理，并且在用于处置的处理时不会引起环境污染问题。
另外，代替这些种类的非晶体树脂，有可能使用通过复合挤压方法从非晶体树脂和晶体树脂产生的双侧非晶体板。而且，这些种类的低结晶聚酯树脂或其它树脂可以添加有各种添加物或诸如在50％或更小重量比范围内，或更好在15％或更小范围内，的聚合物等之类的物质。
一块可逆热敏记录板14通过一个粘合剂层13粘结到热塑性树脂3a和3b的表面之一上。这种可逆热敏记录板14由一层高分子膜、一个着色层、一个可逆热敏记录层、及一个透明保护层建造。
作为高分子膜，有可能使用各种高分子膜，包括例如聚对苯二甲酸乙酯膜等。
着色层例如通过用真空沉积方法等在高分子膜上形成铝等的金属膜制备。
热敏记录层能从其中星云和透明状态按照分散在树脂母材(基材)中的有机低分子材料的晶体状态变化而可逆变化的高分子/低分子型、和作为利用分散在树脂母材中的一种电子给予体型着色化合物与一种电子接受体型化合物之间的可逆着色反应的热着色化合物的无色化合物型选择和使用。
首先，要分散在热敏记录层中的有机低分子材料是脂肪酸或脂肪酸的衍生物或脂环有机酸。例如，材料是饱和或未饱和一元或二元羧酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、二十二烷酸、二十四烷酸、蜡酸、褐煤酸、蜂花酸等。未饱和脂肪酸的例子是油酸、反油酸、亚油酸、山梨酸、硬脂炔(stearol)酸等。注意，脂肪酸、脂肪酸的衍生物、和脂环有机酸不限于上述那些，并且它们的一种或两种或多种能混合和应用。
树脂的母材是从丙烯酰基树脂、尿烷基树脂、聚酯基树脂、纤维素醋酸酯基树脂、硝化纤维素基树脂、氯乙烯基树脂、及醋酸乙烯酯基树脂选择的单种、混合物、或共聚物。同时，为了控制可逆热敏记录部分的透明温度范围，能把一种树脂增塑剂、一种高沸点溶剂等以0.1至20的重量百分比添加到树脂母材上。而且，为了提高对可逆热敏记录部分的重复印刷/擦除的耐受性，能把实现与树脂母材对应的三维桥接的交联剂等以0.5至10的重量百分比添加到树脂母材上。
其次，无色化合物型的热敏记录层是一种利用分散在树脂母材(基材)中的一种无色化合物和一种着色/去色剂的可逆着色反应的热着色化合物，并且通过印刷方法、涂敷方法等能提供有4至20μm的膜厚度。用在热敏记录层中并且通常是无色的或浅色的无色化合物，一般由用于压敏记录纸、热敏记录纸、光敏记录纸、导电热敏记录纸、热敏转印纸等的那些代表。使用呫吨基、螺吡喃基、内酯基、荧烷基、或具有内酯、salton、螺吡喃等的部分骨架的salton基化合物。然而，它不受具体的限制。
其具体的例子是3，3-双(对-二甲基氨基苯基)-6-二甲基氨基苯并呋喃酮(phthalido)、3，3-双(对-二甲基氨基苯基)苯并呋喃酮、3，3-双(1，2-二甲基吲哚-3-基)-6-二甲基氨基苯并呋喃酮、3-二甲基氨基-6-氯-7-甲基fulorine、3，3-双(9-乙基咔唑-3-基-5)-二甲基氨基苯并呋喃酮、3-二甲基氨基-7-二苄基氨基fulorine、3-二乙基氨基-7-氯fulorine、3-二乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基fulorine、3-哌啶子基-6-甲基-7-苯胺基fulorine、3-(n-乙基-n-腈)氨基-6-甲基-7-苯胺基fulorine、3-二丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基fulorine、3-(n-乙基-n-四氢fril)氨基-6-甲基-7-苯胺基fulorine等。这些单一或混合地使用。
同时，着色/去色剂是通过热能的作用可逆释放质子的化合物，并且对无色化合物形成着色影响和去色影响。即，这种化合物具有包括酚羟基或羧基的酸性基、和包括氨基的碱性基。碱性基可以作为官能团或作为化合物的一部分存在。
另外，带有酸性或碱性基的着色/去色剂是，例如氨基苯甲酸、0-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-硝基苯甲酸、氨基水杨酸盐、二氨基苯甲酸、2-甲基-5-氨基萘甲酸、3-乙基-4-氨基萘甲酸、烟酸、异烟酸、2-甲基烟酸、6-氯烟酸等。
包括碱性基作为含氯化合物的化合物是包括酚式羟基或羧基的化合物的盐或络盐、和包括氨基的化合物。其一个例子是从羟基苯甲酸、羟基水杨酸、五倍子酸、双酚乙酸盐等选择的酸的盐或络盐；和从脂肪胺、苯基烷基胺、三烯丙基烷基胺等选择的碱。其具体例子是单一或混合使用的对-羟基苯甲酸-烷基胺盐、对-羟基苯甲酸-苯基烷基胺盐、间-羟基苯甲酸-烷基胺盐、对-羟基苯甲酸甲基-烷基胺盐、对-羟基苯甲酸硬脂基-烷基胺盐、双酚乙酸盐-烷基胺盐、双酚辛基乙酸盐-烷基胺盐等。注意无色化合物和着色/去色剂不限于上述那些，并且可以混合和应用这些化合物的一种或两种或多种。
另外，要使用的树脂母材是从丙烯酰基树脂、聚酯基树脂、聚氨酯基树脂、聚脲、蜜胺、聚碳酸酯、聚酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醇(polyvinyl buthylal)等选择的树脂的单种、混合物、或共聚物。而且，为了提高对可逆热敏记录部分处的重复印刷/擦除的耐受性，能把形成与树脂母材对应的三维桥接的硬化剂或桥接剂等以0.5至10的重量百分比添加到树脂母材上。而且，为了提高耐受性，有可能添加具有与无色化合物较高相容性的紫外光吸收剂。
在上述根据本发明的IC卡1中，把IC模块2的增强材料12的表面变化量(在凸处与凹处之间的高度差)限定为20μm或更小。从而在卡表面上出现的凹凸能消失。作为其结果，IC卡1具有良好外观，并且在印刷到可见记录层上时能提供没有污点或印刷误差的优良印刷特性。
而且，作为制造这种IC卡1的方法，有可能使用借助于热压机的熔融层压方法。在熔融层压方法中，卡的相应材料夹持在尺寸大于材料的镜面板之间，并且它们由热熔压机集成。在这时使用的镜面板是经受镀铬的铜板、其表面抛光的不锈钢板、其表面抛光的铝板等。在熔融层压方法中，透明保护板成层在印刷热塑性树脂板3a和3b的两个表面上。在这时，保护板的类型可能彼此不同。在印刷在热塑性树脂板3a和3b上时，能以与在纸和塑料上的常规印刷相同的方法，即诸如胶印法、丝网印法、凹版印法等，印刷文本和图形。
在熔融层压之后，从镜面板剥下集成卡的每种材料，并且借助于单刀或阴阳模具进行成为卡形状的冲压。
通常，在冲压卡形状之后，由压纹机压纹凹凸字母，并且通过热转印箔在字母上进行拍击以实现着色，或者在磁条上编码磁性信息。装箱，转印肖像照片或条码。因而，完成卡。为了提高字母或图形印刷层对摩擦等的耐受性的目的，有可能进一步提供一个保护层15。而且，在对于用来提供接触式IC芯片的凹下形状的切开和处理之后，借助于粘合剂的使用能把粘合剂用来嵌入IC芯片，并因而，能制备包括非接触式IC和接触式IC的组合卡或混合卡。
根据本发明的IC卡1不限于以上实施例，但能不同地修改而不偏离本发明的范围。
例如，参照其中可逆热敏记录板14粘结到IC芯片安装表面侧的热塑性树脂板3a上的情形，已经解释了上述实施例。然而，如图5中所示，可逆热敏记录板14可以粘结到在与其中安装IC芯片9的侧的相对侧中的热塑性树脂板3b上。另外，如图6中所示，有效的是在热塑性树脂板3b的表面上的印刷表面上提供一个保护层15，在热塑性树脂板3b上与对其粘结可逆热敏记录板14的热塑性树脂板3a相对的侧中。通过提供保护层15，防止可逆热敏记录板14的剥离，并且能保持粘结。
而且，如图7至9中所示，增强材料12可以不仅提供在IC模块2的IC芯片安装表面上，而且也提供在相对IC芯片安装表面的侧中。通过不仅在IC芯片安装表面上而且也在其中没有安装IC芯片的表面上提供增强材料12，静载荷强度能增大得较大。在这种情况下，如图7和8中所示，其中没有安装IC芯片的IC模块2的表面可以用树脂密封，而增强材料12也可以提供在树脂上。要不然，如图9中所示，可以仅提供增强材料12。注意，图8表示IC卡1的一个例子，其中增强材料12提供在没有安装IC芯片的IC模块2的表面上，并且进一步，保护层15提供在与对其粘结可逆热敏记录板14的热塑性树脂板3a相对的侧中的热塑性树脂板3b上。
在图10中表示的IC卡中，IC模块2以一种结构建造，其中只有绝缘基片4的IC芯片安装部分由玻璃环氧基片、塑料基片等制成，并且天线线圈5的部分由一根连接引线16可选择和电气地联接。
<例子>
其次将解释已经完成以检查本发明优点的试验例子。尽管参照具体数值解释如下试验例子，但本发明不仅仅限于这些值。
<试样1>
首先，制备一个IC模块。
首先，把具有20nm厚度的铝箔粘结到具有50μm厚度的聚对苯二甲酸乙酯上。其次，通过防染剂形成天线图案，并且通过蚀刻处理形成铝天线图案。因而，制备天线模块。把一个IC芯片(4mm×4mm×180μm)安装在天线模块上，使具有30μm厚度的倒装粘合剂有机导电膜插入在其之间。在IC芯片上，提供一种环氧基密封材料和另外的A5052(具有7mm的直径和100μm的厚度)作为IC芯片增强材料，并且在110℃下硬化，以制备IC模块。
然后，密封之后的增强材料形成由非接触表面形状测量器件(由MITAKA-KOUKI制造)测量。
热塑性树脂板按如下制造。对苯二甲酸、环己烷二甲醇和乙二醇的共聚物(PET-G)、作为白色填充剂的氧化钛以10％的重量比混合，并且通过熔融挤压方法覆盖以具有350μm的厚度，以便得到由白色PET-G制成的热塑性树脂板。
图形和字母通过胶印法、丝网印法印刷在这种热塑性树脂板的一个表面上。制备用于前和后侧的一组印刷热塑性树脂板，并且布置成夹持预先制备的IC模块，使其印刷表面定向在外侧。焊接板的四个角部，并且由超声波焊接器件临时固定。
具有60μm厚度的定向聚丙烯膜板(OPP)提供在临时固定板外，并且具有3mm厚度的不锈镜面板进一步布置成从外部夹持它们。它们在170℃的温度和15kg/cm2的压力的条件下由热熔压机压制成接触和热熔，并且进一步冷却和固化。剥离OPP以得到包含IC模块进口的卡形成件。
可逆热敏记录板按如下制备。首先，在具有50μm厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上通过真空蒸发方法形成一个具有约50厚度的Al层，作为着色层。由分散在树脂中的有机分子制成的热敏记录层涂敷材料借助于凹版印法的使用在120℃的干燥温度下以10μm的涂层厚度涂敷在其上。而且，通过凹版印法以3μm的涂层厚度在其上涂敷一个保护层。其次，通过凹版印法在100℃的干燥温度下，把粘合剂涂敷材料以3μm的厚度涂敷在该板的后表面上。因而得到可逆热敏记录板。
使用的热敏记录涂层材料的成分、保护层涂敷材料、和粘合剂涂层材料如下。
[热敏记录涂层材料]
硬脂酸：8重量份
癸二酸：2重量份
丙烯酸共聚物：5重量份
四氢呋喃：
甲苯：20重量份
[保护层涂敷材料]
丙烯酰基树脂：50重量份
碳酸钙填充剂：2重量份
甲苯：100重量份
丁酮：100重量份
[粘合剂涂敷材料]
聚酯基树脂：40重量份
甲苯：50重量份
丁酮：50重量份
而且，包括IC模块的卡形成件、和可逆热敏记录板通过超声波焊接机再次临时固定，使热敏记录层位于外部。定向聚丙烯膜板提供在临时固定板外，并且进一步，具有3mm厚度的不锈镜面板用来从外部夹持它们。它们在120℃温度和15kg/cm2压力的条件下压制和热熔，并且冷却和固化。此后，完成形成卡形状的冲压。以上述方式，制备具有可逆热敏记录层的非接触式卡。
<试样2至20>
除表示在表1中的材料用作增强材料或热塑性树脂板的材料之外，以与试样1相同的方式制备非接触IC卡。
<试样21至23>
除表示在表1中的材料用作增强材料或热塑性树脂板的材料、并且密封材料和增强材料进一步提供在与IC安装表面相对的IC模块的后表面侧上之外，以与试样1相同的方式制备非接触IC卡。
<试样24至28>
除表示在表1中的材料用作增强材料或热塑性树脂板的材料、密封材料和增强材料进一步提供在与IC安装表面相对的IC模块的后表面侧上、及可逆热敏记录层提供在其中没有安装IC的表面侧之外，以与试样1相同的方式制备非接触IC卡。
<试样29至34>
把由白色PEG-G板制成的热塑性树脂板的厚度设置到330μm。另外，IC模块夹持在其中像试样1印刷图形的后PET-G板与不带有图形的前PET-G板之间，并且临时固定在其之间。
除把具有50μm厚度和没有添加有白色填充剂的透明PET-G板提供在临时固定卡形成件的图形表面上之外，以与试样1相同的方式制备包括IC模块的卡形成件。因而制备每个具有可逆热敏记录层的非接触IC卡。
<试样35至38>
除表示在表1中的材料用作增强材料或热塑性树脂板的材料、并且把可逆热敏记录层设置在其中没有安装IC的表面中之外，以与试样1相同的方式制备非接触IC卡。
关于以上试样1至38的IC卡，对印刷特性、印刷层附着力、IC增强部分的静载荷强度、弯曲试验、及产生包含Cl(氯)的气体的可能性进行估计。
首先，关于印刷特性，使用由Matsushita Electric Industrial Co.，Ltd制造的热敏打印机，并且完成印刷，其中热头的施加能量是0.5mJ/点。用眼睛观察卡的印刷表面。当在其中IC安装部分由增强材料增强的部分处引起印刷遗漏时，把印刷特性估计为×。否则，当没有印刷遗漏时，把印刷特性估计为○。
关于印刷层附着力，重复印刷和擦除500次。用眼睛观察在热敏记录层的后表面上的印刷层的图形的状态。当缺陷或剥落出现在图形上时，把印刷层附着力估计为×。否则，当没有缺陷或剥落时，把印刷层附着力估计为○。
关于在IC增强部分处的静载荷强度，估计在IC芯片安装部分上涉及损坏IC的载荷。载荷位置在IC芯片安装部分的中心处，并且把探针的顶端形状设置为具有0.2mm半径的球。载荷试验速度设置为0.5mm/分钟。关于IC损坏，在通信成为不可能时决定损坏。
根据在JIS-X-6305中描述的方法完成弯曲试验。借助于由SONY制造的阅读器/书写器(通信器件)的使用进行弯曲试验之前和之后的IC操作检查(其中检查20个IC)。
关于产生包含Cl的气体的可能性，如果当卡经受作为废弃处理的焚烧处置时，有产生包含Cl的气体的可能性，则把含Cl气体产生的可能性估计为存在。否则，如果没有产生Cl气体的可能性，则把含Cl气体产生的可能性估计为不存在。
试样1至45的IC卡的估计结果与其实际值一起表示在表1和2中。
表1
   增强材料   密封后   可见记   印刷特     增强材料
    类型   硬度(Hv)   厚度(μm)   的高度差(μm)   录层     性  IC安装表面  IC非安装表面
  试样1   A5052     80     100     26  IC安装表面     ×   存在     -
  试样2   A5052     80     50     30  IC安装表面     ×   存在     -
  试样3   A5052     80     30     38  IC安装表面     ×   存在     -
  试样4   C5210R   230     100     15  IC安装表面     ○   存在     -
  试样5   C5210R   230     50     18  IC安装表面     ○   存在     -
  试样6   C5210R   230     30     23  IC安装表面     ○   存在     -
  试样7   SUS304-H     370     100     8  IC安装表面     ○   存在     -
  试样8   SUS304-H     370     50     10  IC安装表面     ○   存在     -
  试样9   SUS304-H     370     30     13  IC安装表面     ○   存在     -
  试样10   SK-2     550     100     5  IC安装表面     ○   存在     -
  试样11   SK-2     550     50     7  IC安装表面     ○   存在     -
  试样12   SK-2     550     50     8  IC安装表面     ○   存在     -
  试样13   SiO2     600     100     3  IC安装表面     ○   存在     -
  试样   Al2O3     1100     100     1  IC安装     ○   存在     -
   14   表面
  试样15   SUS304-H    370     50     15  IC安装表面     ○   存在 -
  试样16   SUS304-H    370     50     16  IC安装表面     ○   存在 -
  试样17   SUS304-H    370     50     15  IC安装表面     ○   存在 -
  试样18   无    -     -     -  IC安装表面     ×   - -
  试样19   无    -     -     -  IC安装表面     ×   - -
  试样20   SUS304-H    370     50     9  IC安装表面     ○   存在 -
                                                                    待续
   卡基材    IC增强部分静载荷强度(kgf)  在弯曲试验中的良好产   保护层   后印刷层  产生包含Cl气体的可能性
  试样1     PET-G      5.8     16/20     -   部分剥落     没有
  试样2     PET-G      5.6     15/20     -   部分剥落     没有
  试样3     PET-G      5.6     14/20     -   部分剥落     没有
  试样4     PET-G      8.5     20/20     -   部分剥落     没有
  试样5     PET-G      7.7     20/20     -   部分剥落     没有
  试样6     PET-G      7     18/20 -   部分剥落     没有
  试样7     PET-G     11.2     20/20 -   部分剥落     没有
  试样8     PET-G     8.4     20/20 -   部分剥落     没有
  试样9     PET-G     7.6     20/20 -   部分剥落     没有
  试样10     PET-G     12.9     20/20 -   部分剥落     没有
  试样11     PET-G     11.2     20/20 -   部分剥落     没有
  试样12     PET-G     8.7     20/20 -   部分剥落     没有
  试样13     PET-G     14.3     13/20 -   部分剥落     没有
  试样14     PET-G     15.3     14/20 -   部分剥落     没有
  试样15     PET-G：70％/PC：30％     8.6     20/20 -   部分剥落     没有
  试样16     ABS     8.2     20/20 -   部分剥落     没有
  试样17     PET-G：20％/PET：60％/PET-G：20％     8.3     20/20 -   部分剥落     没有
  试样18     PET-G     5.4     12/20 -   部分剥落     没有
  试样19     PVC     5.5     13/20 -   部分剥落     存在
  试样20     PVC     8.3     20/20 -   部分剥落     存在
表2
            增强材料  密封后的高度差(μm)  可见记录层  印刷特性     增强材料
      类型   硬度(Hv)   厚度(μm)  IC安装表面  IC非安装表面
  试样21     C5210R    230     50     15  IC安装表面    ○   存在   存在
  试样22     SUS304-H    370     50     14  IC安装表面    ○   存在   存在
  试样23     SK-2    550     50     10  IC安装表面    ○   存在   存在
  试样24     C5210R    230     30     34  IC非安装表面    ×   存在   存在
  试样25     C5210R    230     50     15  IC非安装表面    ○   存在   存在
  试样26     SUS304-H    370     30     8  IC非安装表面    ○   存在   存在
  试样27     SUS304-H    370     50     15  IC非安装表面    ○   存在   存在
  试样28     SK-2    550     50     10  IC非安装表面    ○   存在   存在
  试样29     C5210R    230     50     17  IC安装表面    ○   存在   -
  试样30     SUS304-H    370     50     14  IC安装表面    ○   存在   -
  试样31     SK-2    550     50     9  IC安装表面    ○   存在   -
  试样32     C5210R    230     50     15  IC安装表面    ○   存在   存在
  试样     SUS304-H    370     50     15  IC安装    ○   存在   存在
    33    表面
   试样34     SK-2    550     50     10   IC安装表面    ○   存在   存在
   试样35     C5210R    230     30     23   IC非安装表面    ○   存在   -
   试样36     C5210R    230     50     18   IC非安装表面    ○   存在   -
   试样37     SUS304-H    370     30     13   IC非安装表面    ○   存在   -
   试样38     SUS304-H    370     50     10   IC非安装表面    ○   存在   -
                                                                    待续
   卡基材    IC增强部分静载荷强度(kgf)  在弯曲试验中的良好产品   保护层   后印刷层  产生包含Cl气体的可能性
  试样21     PET-G     11.5     20/20     -   部分剥落     没有
  试样22     PET-G     12.5     20/20     -   部分剥落     没有
  试样23     PET-G     14.5     20/20     -   部分剥落     没有
  试样24     PET-G     7.2     20/20     -   部分剥落     没有
  试样25     PET-G     11.6     20/20     -   部分剥落     没有
  试样26     PET-G     11.5     20/20     -   部分剥落     没有
  试样27     PET-G     12.6     20/20     -   部分剥落     没有
  试样28     PET-G     14.7     20/20     -   部分剥落     没有
  试样29     PET-G     10.1     20/20     PET-G    无变化     没有
  试样30     PET-G     8.3     20/20     PET-G    无变化     没有
  试样31     PET-G     9.2     20/20     PET-G    无变化     没有
  试样32     PET-G     11.4     20/20     PET-G    无变化     没有
  试样33     PET-G     12.6     20/20     PET-G    无变化     没有
  试样34     PET-G     14.5     20/20     PET-G    无变化     没有
  试样35     PET-G     7     19/20     -   部分剥落     没有
  试样36     PET-G     7.6     20/20     -   部分剥落     没有
  试样37     PET-G     8.5     20/20     -   部分剥落     没有
  试样38     PET-G     7.7     20/20     -   部分剥落     没有
由表1，首先，在其中为IC模块没有提供增强材料的试样18的IC卡中，在卡形成之后反映IC芯片部分的凹凸，从而卡的平度下降。因此，加大在热敏记录层与热头之间的空隙，由此导致印刷遗漏。而且，在试样18中，在弯曲试验之后的IC操作率是12/20，从而IC芯片或在IC芯片与天线之间的接合损坏，导致非常差的可靠性。
相反，在其中IC模块提供有增强材料并且这种增强材料的表面形状的高度差设置在20μm内的试样中，在卡形成之后没有反映IC芯片部分的凹凸，或者按照密闭材料的收缩/硬化没有引起变形。在卡表面上得到优良的平度。作为其结果，得到优良的印刷特性，而不会在热敏记录层与热头之间引起空隙。例如，图11表示关于试样7的IC模块的增强材料的表面形状测量结果。
明确地说，在其中具有小于200维氏硬度的材料用于为IC模块提供的增强材料的试样1至3中的每一个中，表面形状的高度差大于20μm。在卡形成之后反映其凹凸，从而卡表面的平度下降。因此，加大在热敏记录层与热头之间的空隙，所以导致印刷遗漏，由此降低印刷特性。例如，图12表示关于试样1的IC模块的增强材料的表面形状测量结果。
同时，在使用由具有580或更大维氏硬度的材料制成的增强材料的试样13和14中，表面形状的高度差保持得较小。另一方面，失去增强材料的柔性，所以在二十个试样13中七个有缺陷，而在二十个试样14中六个有缺陷。
因而，通过把具有维氏硬度在200或更大和小于580的范围内的材料用作增强材料的材料，防止IC芯片的形状反映在增强材料的表面上，并且防止按照密封材料的收缩/硬化引起变形，从而能把在增强材料中的表面移动调节到20μm或更小。另一方面，卡提供有最优柔性，从而能极好地提高在弯曲试验中IC操作的可靠性。
而且，现在将讨论在增强材料的硬度与厚度之间的关系。图13表示对于增强材料的每个厚度在增强材料的硬度与厚度之间的关系。
由表1和图13，首先，在维氏硬度小于300或厚度小于30μm的范围内，增强材料具有差的弹性，并且引起按照密封材料的硬化/收缩的形状变形，所以它难以保证IC操作的可靠性。同时，在维氏硬度是580或更大或厚度超过100μm的范围内，当硬度过大时增强材料变脆。在厚度过大的范围内，只有增强材料部分容易变厚，并且变得难以把它设置在根据JIS的定义范围内。
因而，已经发现，通过提供具有维氏硬度在300或更大和小于580范围内、并且厚度在30μm或更大和100μm或更小范围内的增强材料的IC模块、和通过把表面形状的高度差设置在20μm的范围内，IC芯片部分的机械强度的可靠性增大。因而，有可能制备一种具有热敏记录层的满意印刷特性的非接触式卡。
也由表1和图13，在维氏硬度小于200或厚度小于50μm的范围内，增强材料具有差的弹性，并且引起按照密封材料的硬化/收缩的形状变形，从而它难以保证IC操作的可靠性。同时，在维氏硬度是580或更大或厚度超过100μm的范围内，当硬度过大时增强材料变脆。在厚度过大的范围内，只有增强材料部分容易变厚，并且变得难以把它设置在根据JIS的定义范围内。
因而，已经发现，通过提供具有维氏硬度在200或更大和小于580范围内、并且厚度在50μm或更大和100μm或更小范围内的增强材料的IC模块、和通过把表面形状的高度差设置在20μm的范围内，IC芯片部分的机械强度的可靠性增大。因而，有可能制备一种具有热敏记录层的满意印刷特性的非接触式卡。
在试样19和20中，聚氯乙烯(PVC)用于热塑性树脂板，在焚烧处理中有产生可能引起氯化氢、二噁英等问题的可能性。在把不含氯化物的材料用于热塑性树脂板的其它试样中，在焚烧处理中几乎没有产生可能引起氯化氢、二噁英等问题的可能性。因而，已经发现，通过把不含氯化物的材料用于热塑性树脂板，在焚烧处理中能避免氯化氢、二噁英等问题。
也由表1和2，由在其中仅在IC模块的IC芯片安装表面上提供增强材料的试样5、8和11；与其中相同增强材料提供在与IC芯片安装表面相对的IC模块侧的试样21至23之间的比较，已经发现，通过不仅在IC芯片安装表面上而且在其中没有安装IC芯片的表面上提供增强材料，能进一步增大静载荷强度。
在表2中的试样24至28中，增强材料提供在IC芯片安装表面和其中没有安装IC的表面上，并且进一步，热敏记录层不提供在IC安装表面侧，而是提供在其中没有安装IC的表面上。由这些试样24至28，已经发现，除其中凹凸之差超过20μm的试样24之外，IC部分的机械强度的可靠性增大，并且通过进一步把热敏记录层提供在其中没有安装IC的表面侧，能得到具有满意印刷特性的非接触卡。
在试样29至34中，把一个保护层印刷在热敏记录层后侧的印刷表面上。在其中没有保护层提供在印刷表面上的其它试样中，剥落出现在热敏记录层上。相反，在其中提供保护层的试样29至34中，没有剥落出现在热敏记录层上。因而，已经发现，通过把一个保护层提供在热敏记录层后侧的印刷表面上，能保护印刷层的附着力。
而且，由在其中仅在IC芯片安装表面上提供增强材料的试样29至31；与其中增强材料也提供在其中没有提供增强材料的表面上的试样32至34之间的比较，已经发现，通过把增强材料也提供在其中没有安装IC芯片的表面上，能增大静载荷强度。
在试样35至38中，一个可逆热敏记录层提供在其中没有安装IC芯片的表面上。都满足热敏可逆记录层的原因和效果，因为没有凸起部分，这是由于不提供IC芯片、树脂密封材料、和增强材料。然而，不满意的可靠性出现在使用维氏硬度在200或更大的范围内和厚度为30μm的增强材料的试样35的IC芯片的机械强度试验中。
因而，已经发现，也在把可逆热敏记录层提供在与由增强材料增强的IC芯片安装表面相对的侧上的情况下，通过使用维氏硬度在300或更大和小于580范围内而厚度在30μm或更大和100μm或更小范围内、或维氏硬度在200或更大和小于580范围内而厚度在50μm或更大和100μm或更小范围内的增强材料，有可能制备一种满足印刷特性同时保证IC芯片部分的机械强度可靠性的非接触式卡。
工业适用性
在根据本发明的IC卡中，通过把提供在IC模块上的增强材料的表面变化量(在凸处与凹处之间的差)限定为20μm或更小，凹凸从卡表面消失。
作为其结果，卡具有良好的外观并且提供优良的印刷特性，甚至印刷在可见记录层上时也没有污点和印刷遗漏。

Claims (8)

1.一种非接触式IC卡，其中通过把IC芯片和天线电路安装在基片上建造的一个IC模块夹持在至少一对外部膜之间，其中
IC芯片用在IC芯片外的树脂密封，并且由直径大于IC芯片的最大尺寸的基本上圆形形状的增强材料增强，并且
在其表面上的增强材料形状的高度变化量在20μm或更小的范围内。
2.根据权利要求1所述的非接触式IC卡，其中增强材料由金属板制成。
3.根据权利要求1所述的非接触式IC卡，其中增强材料具有在200或更大和小于580范围内的维氏硬度。
4.根据权利要求1所述的非接触式IC卡，其中增强材料具有在200或更大和小于580范围内的维氏硬度和在50μm或更大和100μm或更小范围内的厚度。
5.根据权利要求3所述的非接触式IC卡，其中增强材料具有在300或更大和小于580范围内的维氏硬度和在30μm或更大和100μm或更小范围内的厚度。
6.根据权利要求1所述的非接触式IC卡，其中作为与其中密封IC芯片和与IC芯片相对应的表面相对的表面的基片的一部分也用树脂密封，并且增强材料提供在树脂上。
7.根据权利要求1所述的非接触式IC卡，其中一块可逆热敏记录板提供在外部膜的至少一个上，使粘合剂层插入在其之间，并且
可逆热敏记录板包括：一块塑料板；一个可逆热敏记录层，形成在塑料板上，并且能够实现可见信息的重写；及一个透明保护层，形成在可逆热记录层上。
8.根据权利要求1所述的非接触式IC卡，其中外部膜由不含氯化物的材料制成。
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