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特許7544743チップカード用の生体認証センサモジュール、およびこのようなモジュールを製造するための方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-26
(45)【発行日】2024-09-03
(54)【発明の名称】チップカード用の生体認証センサモジュール、およびこのようなモジュールを製造するための方法
(51)【国際特許分類】
   G06K 19/073 20060101AFI20240827BHJP
   G06T 1/00 20060101ALI20240827BHJP
【FI】
G06K19/073 054
G06T1/00 400G
【請求項の数】 15
(21)【出願番号】P 2021561985
(86)(22)【出願日】2020-04-16
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-20
(86)【国際出願番号】 FR2020000129
(87)【国際公開番号】W WO2020212661
(87)【国際公開日】2020-10-22
【審査請求日】2023-03-01
(31)【優先権主張番号】1904204
(32)【優先日】2019-04-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(73)【特許権者】
【識別番号】512063092
【氏名又は名称】リンゼンス・ホールディング
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】クリストフ・マチュー
(72)【発明者】
【氏名】カルステン・ニーラント
【審査官】田中 啓介
(56)【参考文献】
【文献】欧州特許出願公開第03336759(EP,A2)
【文献】国際公開第2017/168100(WO,A2)
【文献】特開2000-182017(JP,A)
【文献】特開2004-319678(JP,A)
【文献】特開2011-049307(JP,A)
【文献】特開平11-102926(JP,A)
【文献】特表2017-535066(JP,A)
【文献】特表2016-530602(JP,A)
【文献】特表2013-516012(JP,A)
【文献】特開2017-107955(JP,A)
【文献】特開2007-287894(JP,A)
【文献】独国特許出願公開第10139414(DE,A1)
【文献】米国特許出願公開第2017/0277936(US,A1)
【文献】特開2004-304054(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B23K1/00-3/08
B23K31/02、33/00
G06K7/00-7/14
G06K17/00-19/18
G06T1/00、1/60
G06T7/00
G06V40/00-40/19
G06V40/30-40/70
H01L21/447-21/449
H01L21/60-21/607
H01L23/12-23/15、23/50
H05K3/32-3/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
前面および背面を含む誘電体キャリア(101)であって、その両方が前記キャリア(101)の主面を形成する、誘電体キャリア(101)と、
前記背面に取り付けられ、前記背面の下で前記キャリア(101)の前記前面に配置された検出領域に面して配置される検出エリアにわたって延在する、指紋を検出するための生体認証センサ(300)と、
前記キャリア(101)の前記背面に配置されて前記生体認証センサ(300)に電気的に接続された導電性接続パッド(7)と、
を含む、チップカード用の生体認証センサモジュールであって、
少なくとも1つの接続パッド(7)が、はんだ材料と濡れ性があり、0.2~5平方ミリメートルの間の面積にわたって延在する領域を含み、
少なくとも1つの接続パッド(7)が、ベゼル(5)で覆われた前記前面の領域の反対側に配置され、少なくとも1つの導電性ビア(104)が前記キャリア(101)の厚さに作製され、このビア(104)は前記ベゼル(5)を前記接続パッド(7)に電気的に接続することを特徴とする、生体認証センサモジュール。
【請求項2】
少なくとも1つの接続パッド(7)が、長方形、菱形、正方形、楕円、または円の中から選択される形状をとる連続した周囲によって区切られたはんだ材料と濡れ性がある領域を有する、請求項1に記載のモジュール。
【請求項3】
少なくとも1つの接続パッド(7)が、はんだ材料と濡れ性がある前記領域から自由端に向かって延在する延長部(10)を含む、請求項2に記載のモジュール。
【請求項4】
はんだ材料(6)のブロブが、少なくとも1つの接続パッド(7)の前記濡れ性がある領域に堆積され、このブロブは、0.002~0.070立方ミリメートルの間の体積を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項5】
前記はんだ材料は、140℃以下の溶融温度を有する、スズ/ビスマスおよびスズ/ビスマス/銀およびスズ/インジウムからなるリストに含まれる合金である、請求項4に記載のモジュール。
【請求項6】
前記はんだ材料(6)のブロブは、それが堆積している前記接続パッド(7)の表面とその最高点との間の、前記キャリア(101)に垂直に測定される高さが、0.040~0.150ミリメートルの間である、請求項4および5のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項7】
前記誘電体キャリア(101)は、ポリイミド系から作製される可撓性キャリアである、請求項1からのいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項8】
カード本体であって、前記カード本体に統合された電気回路(200)を備えた、カード本体と、請求項1からのいずれか一項に記載のモジュール(4)と、を含むチップカードであって、前記モジュール(4)および前記回路(200)は、はんだ材料(6)を用いて電気的に接続されている、チップカード。
【請求項9】
前記モジュール(4)および前記回路(200)は、その溶融温度が140℃以下である、少なくとも1つの接続パッド(7)に堆積させたはんだ材料(6)を用いて電気的に接続される、請求項に記載のチップカード。
【請求項10】
前記モジュール(4)および前記回路(200)は、少なくとも1つの接続パッド(7)に堆積させたはんだ材料(6)および前記回路(200)に堆積させたはんだ材料(206)を用いて電気的に接続され、少なくとも1つの接続パッド(7)に堆積させた前記はんだ材料(6)の溶融温度は、前記回路(200)に堆積させた前記はんだ材料(206)の溶融温度以下である、請求項またはに記載のチップカード。
【請求項11】
前面および背面を含む誘電体キャリア(101)であって、その両方が前記キャリア(101)の主面を形成する、誘電体キャリア(101)を提供するステップと、
指紋を検出するための生体認証センサ(300)を前記背面に取り付けるステップであって、前記背面上の前記センサによって覆われた検出エリアが、前記キャリア(101)の前記前面に配置された検出エリアの反対側に配置される、ステップと、
前記生体認証センサ(300)に電気的に接続される導電性接続パッド(7)を前記キャリア(101)の前記背面に製造するステップと、
を含む、チップカード用の生体認証センサモジュール(4)を製造するための方法であって、
少なくとも1つの接続パッド(7)が、はんだ材料と濡れ性があり、0.2~5平方ミリメートルの間の面積にわたって延在する領域を含み、
少なくとも1つの接続パッド(7)が、ベゼル(5)で覆われた前記前面の領域の反対側に配置され、少なくとも1つの導電性ビア(104)が前記キャリア(101)の厚さに作製され、このビア(104)は前記ベゼル(5)を前記接続パッド(7)に電気的に接続することを特徴とする、方法。
【請求項12】
はんだ(6)のブロブが接続パッド(7)に堆積される、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記はんだ材料(6)が噴射によって接続パッド(7)に堆積される、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記生体認証センサ(300)を前記キャリア(101)の前記背面に取り付けた後に前記はんだ材料(6)が接続パッド(7)に堆積される、請求項12または13に記載の方法。
【請求項15】
100℃~150℃の間の温度で架橋結合するチップを取り付けるための接着剤を用いて前記キャリア(101)の前記背面に前記生体認証センサ(300)が取り付けられる、請求項11から14のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はチップカードの分野に関する。
【背景技術】
【0002】
チップカードの分野において、特に支払い手段として用いられるチップカードの分野において、より大きなセキュリティをユーザに提供することを製造者は常に望んでいる。したがって、指紋を読み取るための生体認証センサをチップカードに統合することが提案されてきた。このようなカードの例についてドイツ特許出願公開第10139414号明細書および米国特許出願公開第20170277936号明細書を参照することができる。
【0003】
たとえば、接触ベースおよび非接触読み取りモードから恩恵を受けるカードでは、カードに統合されて生体認証センサを含むモジュールにより、カード所有者の指紋が検出される場合にのみ取引を承認することが可能になり得る。このタイプのカードは、たとえば欧州特許出願公開第3336759号明細書で公開された特許文献に記載されている。このようなカードを製造するため、キャビティをカード内へミリングして事前にカードの本体に統合された電気回路を露出させ、そこにモジュールを収容する。このときこのキャビティに収容されたモジュールも、回路に電気的に接続される。
【0004】
生体認証センサを含むモジュールをカードに統合することは困難な動作である。具体的には、モジュールとカードの電気回路との間の接続は、信頼でき、経時しても安定し、センサに損傷を与えないものでなければならず、カードの美観などに悪影響を与えるべきではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】ドイツ特許出願公開第DE10139414号明細書
【文献】米国特許出願公開第20170277936号明細書
【文献】欧州特許出願公開第3336759号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、モジュールのカードへの統合を容易にすることに少なくとも部分的に寄与することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
したがって、本発明に従って提案されるのは、
前面および背面を含む誘電体キャリアであって、その両方がキャリアの主面を形成する、誘電体キャリアと、
背面に取り付けられ、背面の下で検出エリアにわたって延在する、指紋を検出するための生体認証センサと、
キャリアの背面に配置されて生体認証センサに電気的に接続された導電性接続パッドと、
を含む、チップカード用の生体認証センサモジュールである。
【0008】
このモジュールにおいて、少なくとも1つの接続パッドが、はんだ材料と濡れ性のある領域を含み、この領域は、0.2~5平方ミリメートルの間、有利には0.79平方ミリメートル以上の面積にわたって延在する。
【0009】
したがって、はんだ材料と濡れ性のある領域の面積のこれらの寸法のおかげで、接続パッドに堆積することになるはんだ材料のブロブ(またはビード)の形状を制御することが可能になる。この文書において、「ブロブ(blob)」という用語は、接続パッドに堆積させる前と接続パッドに堆積させた後の両方のはんだ材料を指すために用いられる(「ドロップ(drop)」という用語が通常、接続パッドに堆積させる前に用いられ、「はんだバンプ(solder bump)」が通常、はんだ材料を接続パッドに堆積させたときに用いられる)。一般に、このテキストにおいて、「ブロブ」という用語は、接続パッドに堆積させたはんだ材料の形状を指すが、該当する場合、当業者は、「ブロブ」という用語が用いられる文脈に従って、この用語がまだはんだパッドに堆積していないはんだ材料を指すかもしれないかどうかを理解するであろう。このはんだ材料のブロブは、たとえば、濡れ性のある領域に材料を堆積させることによって、およびリフロー技術を用いることによって、または液体の形でブロブを堆積させて次いでこれを冷却することによって得ることができる。はんだ材料のブロブの制御された形状により、カードの回路に接続パッドを接続するのに十分なはんだ材料の高さを有しながら、たとえばモジュールを埋め込むときのはんだ材料の少なくとも部分的なリフロー中、制御されない方法ではんだ材料がクリープすること、およびモジュールと特にキャビティの壁との間で、カードの表面上へ上昇することを回避することが可能になり得る。
【0010】
このチップカードモジュールは任意選択で、それぞれが互いに独立して、またはそれぞれが1つまたは複数の他のものと組み合わせて考慮される、次の特徴の1つおよび/またはもう1つを含み、すなわち、
少なくとも1つの接続パッドが、長方形、菱形、正方形、楕円、または円の中から選択される形状をとる本質的に連続した周囲によって区切られたはんだ材料と濡れ性のある領域を有し、
少なくとも1つの接続パッドが、はんだ材料と濡れ性のある領域から自由端に向かって延在する延長部を含み、
はんだ材料のブロブが、少なくとも1つの接続パッドの濡れ性のある領域に堆積し、このブロブは、0.002~0.070立方ミリメートルの間の体積を有し、
はんだ材料は、140℃以下の溶融温度を有する、たとえば、スズ/ビスマス、スズ/ビスマス/銀およびスズ/インジウムからなるリストに含まれる合金であり、
はんだ材料のブロブは、それが堆積している接続パッドの表面とその最高点との間のキャリアに垂直に測定される高さが、0.020~0.200ミリメートルの間、より好ましくは0.040~0.150ミリメートルの間であり、
少なくとも1つの接続パッドが、ベゼルで覆われた前面の領域の本質的に反対側に配置され、少なくとも1つの導電性ビアがキャリアの厚さに作製され、このビアはベゼルを接続パッドに電気的に接続し、
誘電体キャリアは、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PETおよびPETコポリマー)、ポリエチレンナフタレートおよびエポキシガラスからなるリストに含まれる系からの可撓性キャリアである。
【0011】
他の一態様によれば、本発明は、本発明による生体認証センサモジュールを含むチップカードに関する。このチップカードはカード本体を含み、電気回路がカード本体に統合されている。モジュールおよび回路は、はんだ材料を用いて互いに電気的に接続されている。
【0012】
このチップカードは任意選択で、それぞれが互いに独立して、またはそれぞれが1つまたは複数の他のものと組み合わせて考慮される、次の特徴の1つおよび/またはもう1つを含み、すなわち、
モジュールおよび回路は、少なくとも1つの接続パッドに堆積させたはんだ材料を用いて電気的に接続され、その溶融温度は140℃以下であり、
モジュールおよび回路は、少なくとも1つの接続パッドに堆積させたはんだ材料および回路に堆積させたはんだ材料を用いて電気的に接続され、少なくとも1つの接続パッドに堆積させたはんだ材料の溶融温度は、回路に堆積させたはんだ材料の溶融温度以下である。
【0013】
さらに他の一態様によれば、本発明は、
前面および背面を含む誘電体キャリアであって、その両方がキャリアの主面を形成する、誘電体キャリアを提供するステップと、
指紋を検出するための生体認証センサを背面に取り付けるステップであって、背面上のセンサによって覆われた検出エリアが、前面上の検出エリアの反対側に配置される、ステップと、
生体認証センサに電気的に接続される導電性接続パッドをキャリアの背面に製造するステップと、
を含む、チップカード用の生体認証センサモジュールを製造するための方法に関する。
【0014】
この方法によれば、少なくとも1つの接続パッドが、はんだ材料と濡れ性を有し、0.79平方ミリメートル以上の面積にわたって延在する領域を含む。
【0015】
この方法は任意選択で、互いに独立して、またはそれぞれが1つまたは複数の他のものと組み合わせて考慮される、次の特徴の1つおよび/またはもう1つを含み、すなわち、
はんだのブロブは、接続パッドに堆積され、
はんだ材料は、噴射、はんだ材料のボール(はんだボール)の配置、液体またはペーストの形ではんだ材料を吐出すること、液体またはペーストの形ではんだ材料を印刷すること(スクリーン印刷)、ピンの先端を用いて(ピン転写)液体またはペーストの形ではんだ材料を転写すること、プリフォームされたはんだ材料(はんだプリフォーム)を用いる配置からなるリストに含まれる技術を用いて接続パッドに堆積され、リフローステップが続く、または続かず、
はんだ材料は、生体認証センサがキャリアの背面に取り付けられた後に接続パッドに堆積され、
生体認証センサは、100℃~150℃の間の温度で架橋するチップを取り付けるための接着剤を用いてキャリアの背面に取り付けられる。
【0016】
本発明のさらなる態様、目的および利点が、次の詳細な説明を読むことから、そして非限定的な例として与えられる添付の図面を参照して明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明の一実施形態の第1の例によるチップカードの斜視図を概略的に示す。
図2】本発明の一実施形態の第2の例によるチップカードの斜視図を概略的に示す。
図3図2に示すカードに統合されたもののような生体認証センサモジュールを製造するための方法の一例のさまざまなステップの断面図を概略的に示す。
図4図3によって示すもののような方法を用いて得られる、生体認証センサモジュールのカードへの統合の断面図を概略的に示す。
図5図3に示すもののような方法を用いて得られる生体認証センサモジュールの背面に配置される接続パッドの形状について考えられるさまざまな変形例を概略的に示す。
図6図3に示すもののような方法を用いて得られる生体認証センサモジュールの背面に配置される接続パッドの形状について考えられるさらに他の変形例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明によるチップカード1の一例を図1に示す。この例において、カード1はID-1フォーマットの銀行カードである。これは単なる一例であり、本発明は他のタイプのカード(制御されるアクセスカード、IDカード、交通カード、論理アクセス制御カードなど)に適用することができるということが留意されよう。このカード1は、コネクタ3および(コネクタの下の)電子チップを含む第1のモジュール2を有する。コネクタ3により、電子チップとカードリーダとの間でデータを交換するためにチップをカードリーダに電気的に接続することが可能になる。
【0019】
デュアルインターフェイスカードの、すなわち接触ベースまたは非接触の読み取りが可能である場合、このカード1は、カード1の本体に統合されたアンテナも有する。このアンテナは、たとえば第1のモジュール2にあるチップに接続される。このアンテナにより、チップと非接触型カードリーダとの間で非接触型データ交換が可能になる。このアンテナ、またはカード1の本体にある電気回路の他の部分は、カード1に統合された第2のモジュール4にも電気的に接続される。第2のモジュール4は生体認証モジュールである。この生体認証モジュール4は指紋認識用のセンサを含む。第2のモジュール4により、センサによって読み取られた指紋が、このカード1を用いることが承認されたユーザの指紋に対応するかどうかを判定することが可能になる。この場合、チップとリーダとの間の非接触通信を承認することができる。
【0020】
図2に示すカード1の例示的な実施形態は、第2のモジュール4が連続的であっても連続的でなくてもよい導電性境界5(ベゼル5)を含むという点で本質的に図1に示すものとは異なる。ベゼル5は、第2のモジュール4の背面に配置された生体認証センサに電気的に接続されている。これにより、センサを損傷する、またはセンサが指紋を読み取ることを妨害するかもしれない静電荷の可能性を除去することが可能になる。図2において、ベゼル5は連続リングの形状である。いくつかの変形例によれば、ベゼル5は、対応する指紋を読み取るために指を置く領域の周りに配置された複数の導電性セグメントまたは点からなり得る。
【0021】
図2に示すタイプのモジュールを製造するための方法を以下に説明する。
【0022】
このプロセスは、
誘電体材料で作製されたキャリア101を含み、その上に導電性材料102からなるシートが積層されている(図3a参照)複合材料100を提供するステップであって、たとえば、誘電体材料は、その厚さが25~75マイクロメートルの間であり、好ましくは50マイクロメートルに等しいポリイミドであり、第1の導電性材料102は、その厚さが12~35マイクロメートルの間であり、好ましくは18マイクロメートルに等しい銅合金であり、本発明による方法を工業規模で効果的に実装するため、この複合材料100(銅クラッド)は有利にはリールにおいて提供され、この方法はリールツーリールで実装される、ステップと、
接着材料103で、第1の導電性材料が積層されているのと反対の誘電体材料の面をコーティングする(図3b参照)ステップであって、接着材料103は、たとえば、無機充填剤および樹脂で修飾される可能性がある、エポキシ樹脂であり、接着材料103はしたがって、10~25マイクロメートルの間の厚さで堆積させ、接着材料103は、堆積させたときに配合物に存在する溶媒を除去するために連続乾燥のプロセスを受ける可能性がある、ステップと、
誘電体キャリア101、第1の導電性材料102の層および接着材料103の層を含む新たな複合材料を貫通する穴104をあけるステップと(図3c参照)、
第2の導電性材料105の層を積層するステップであって、たとえば、この第2の導電性材料は、その厚さが12~35マイクロメートルの間である銅合金であり、好ましくはこの厚さは18マイクロメートルに等しく、第2の導電性材料105からなるこの層は穴104を塞ぎ(図3d参照)、接着材料103は、接着材料103の化学的性質に適した温度プラトーを伴う定義されたサイクルに従って架橋結合するステップを受ける可能性がある、ステップと、
前のステップの完了時に得られる複合体の2つの主面のそれぞれにドライフォトレジストフィルム106を積層し(図3e参照)、続いてマスクを通して露光し、フォトレジストを取り除いて、後続のステップにおいて用いられるパターンを形成するステップと、
第1の導電性材料102および第2の導電性材料105の層のいくつかの領域をエッチングするステップと、
第2の導電性材料への接続ワイヤのはんだ付けを容易にするように、および/または穴104において第1の導電性材料102と第2の導電性材料105導電性材料との間に導電ビアを製造するように意図される金属107(たとえば、銅、ニッケル、金、パラジウム、または銀)の層を電解堆積させるステップと、
検出領域に保護材料108の層を堆積させるステップであって、この保護材料108は、たとえば、光像形成可能なカバーレイ材料、すなわち感光性材料であり、たとえば、保護材料108の層は、15~50マイクロメートルの間の厚さを有し、たとえば、25マイクロメートルに等しく、たとえば、保護材料108の層は、キャリア101の前面に積層されたフィルムとして堆積させ、たとえば保護材料108の層は、エポキシアクリレートフィルム(たとえば、これは、Eternal(www.eternal-group.com)による参照番号の下で販売される製品である)の形で堆積させ、あるいは、保護材料108の層は、スクリーン印刷技術を用いることによって堆積させ、他の代替例として、保護材料108の層は、インクジェットの技術と同様の技術を用いて堆積させ、他の代替例として、保護材料108の層は、コーティング技術を用いて堆積させ、保護層108は、前面上で検出領域に対応するエリアにわたって延在する、ステップと、
非選択的堆積技術を用いて保護材料108の層を堆積する場合、保護材料108の層の堆積後、マスクを通して適切な放射線への曝露のステップに続いて、化学現像ステップを実行することが必要となり得る、ステップと、
保護層を熱架橋結合するステップと、
を含む。
【0023】
光像形成可能なカバーレイ材料からなる保護材料108の層のおかげで、比較的機械的および化学的に耐性のある材料でキャリア101を保護することが可能であり、その使用は、工業プロセスに、特に、カードの本体内にすでに統合されている回路200にモジュール4をはんだ接続するときに要求される加熱ステップと適合する、リールツーリールプロセスに容易に統合することができる。その光像形成可能な特性は加えて、工業的に制御可能で高収率と適合するフォトリソグラフィステップの実装と適合する。
【0024】
好ましくは、光像形成可能なカバーレイ材料を含む保護層108は、エポキシアクリレート樹脂に基づいており、その物理化学的特性は、特に硬度および耐摩耗性に関して、UVまたは熱架橋後、たとえば、純粋なアクリレートで得られるものより良好である。同様に、エポキシアクリレート樹脂はエポキシ樹脂より実装するのが容易である。
【0025】
本発明による方法の1つの特定の実装のモードによれば、前のステップにおいて第1の導電性材料102の層に製造された接続パッド7にはんだ材料6を堆積させる。たとえば、はんだ材料6は、スズ-ビスマス、スズ-ビスマス-銀またはスズ-インジウム合金である。たとえば、はんだ材料6は、スクリーン印刷または噴射を用いて(または上記のような他の方法を用いて)堆積させる。加えて、金属107の層の電解堆積を用いて穴104を導電性にする代わりに、はんだ材料6を堆積させるこのステップを利用してこの材料を穴104に堆積させ、これによって第1の導電性材料102および第2の導電性材料105の層間を導電性にすることも可能である。
【0026】
はんだ材料6は、さまざまな形状の接続パッド7に堆積させることができる(図5参照)。たとえば、これらの形状は、はんだ材料と濡れ性のある領域を区切る本質的に連続した周囲を有し、はんだ材料と濡れ性のあるこの領域は、長方形、菱形(正方形も可能)、楕円、または円形をとる。
【0027】
代替例として、はんだ材料6を接続パッド7に堆積させる代わりに、モジュール4をカード1に埋め込む動作までこれらを手つかずにしておく。次いで、埋め込み動作中、カード本体に(たとえばミリングによって)形成されたキャビティ208にモジュール4を取り付ける前に、カード本体に収容された回路200との接続を確立するため、はんだ材料6、ペーストまたは異方性導電フィルム6’を接続パッド7に堆積させる(図3gおよび図4参照)。ペーストまたは異方性導電フィルム6’が用いられるとき、接続パッド7は、図5を参照して上述したもののような形状をとることができ、さもなければ接続パッド7上でペーストのより良好な接着または異方性導電フィルム6’の電気伝導性に関してより良好な性能が可能になる延長部10を備えた形状をとることができる。
【0028】
しかしながら、より有利には、接続パッド7は、はんだ材料6の使用とペーストまたは異方性導電フィルム6’の両方と適合している形状を有する。この目的のため、接続パッド7は、はんだ材料と濡れ性のある領域を含む形状をとることができ、この領域は、長方形、菱形、正方形、楕円、または円の中から選択される形状、およびはんだ材料と濡れ性のある領域から自由端に向かって延在する横方向の延長部10をとる本質的に連続した周囲によって区切られている(図6参照)。
【0029】
上のステップの終わりに、チップカード用のリールベアリング生体認証センサキャリア200が得られる。これらのキャリア200のそれぞれは、たとえば、生体認証センサがランド7にはんだペースト6を堆積させる前に組み立てられるかまたは後に組み立てられるかに応じて、図3f1にまたは図3f2に示すものに対応する構造を有する。各キャリア200はしたがって、
第2の導電性材料105の層に形成されたベゼル5、およびベゼル5によって形成されたリングの内側に配置された検出領域において、接着材料103の層の上に堆積させた保護層108を備えた前面と、
接続パッド7と、カード本体に統合された回路200にモジュール4を後で接続することができるようにこれらの接続パッド7の少なくともいくつかに堆積させたはんだ材料6のブロブをあるいは備えた裏面と、
を含む。
【0030】
用いられてチップカードに統合されるという目的のため、各キャリア200は、生体認証指紋センサ300を備えている。この生体認証センサ300は、たとえば既知のダイアタッチ技術を用いて裏面に固定される。たとえば、生体認証センサ300は、100℃~150℃の間の温度で硬化し、毛細管現象を通じて、いかなるギャップまたは気泡も生成することなくセンサの表面全体の下で移動する特性を有する熱硬化性接着剤(「アンダーフィル」)を用いて、キャリア101の裏面に固定される。
【0031】
はんだ材料6は、生体認証センサ300が組み立てられる前または後に堆積させるが、好ましくは、はんだ材料6を形成するはんだペーストのリフローの動作中に生体認証センサ300が熱衝撃を受けるのを回避するため、後に接続パッド7に堆積させる。
【0032】
同様に、はんだ材料6は、スクリーン印刷または噴射を用いて(または上記のような他の方法を用いて)堆積させる。
【0033】
生体認証センサ300がすでに誘電体キャリア101上に組み立てられていれば、はんだ材料6は、好ましくは噴射によって接続パッド7に堆積させる。
【0034】
生体認証センサ300は、裏面において、保護層108が堆積している検出領域の反対側に配置される検出エリアに本質的に対応する面積を占める。この生体認証センサ300は、フリップチップ技術またはワイヤ11を用いるワイヤボンディング技術のような既知の技術を用いて接続パッド7におよびベゼル5に接続される。有利には、生体認証センサ300およびその可能な導電性ワイヤ11は、カプセル化樹脂12内に保護される。裏面で接続パッド7上にまたはこれに隣接してホットメルト接着剤10を配置することもできる。このホットメルト接着剤10は、チップカードの本体に形成されたキャビティ208に生体認証センサモジュール4を固定するように意図されている。
【0035】
モジュール4がカード本体に埋め込まれるとき、モジュールの接続パッド7とカード本体に統合されている回路200との間の接続を確立するためのいくつかの可能な選択肢がある。たとえば、接続パッド7に堆積させたはんだ材料6を用いて接続パッド7を直接回路200にはんだ付けすることが可能である(図4参照)。代替例として、回路200にはんだ材料のブロブ206を堆積させ、それぞれ、接続パッド7におよび回路200に事前に堆積させたはんだ材料の一方、他方または両方を溶かすことによって、はんだパッド7と回路200との間に接続を形成することが可能である。より具体的には、たとえば、接続パッド7に第1のはんだ材料6を、そして回路200に第2のはんだ材料206を堆積させることが可能である。第2のはんだ材料は好ましくは、カード本体を最終化する前(すなわちチップカード1のさまざまな構成層を積み重ねて積層する前)に回路200に堆積させる。第1のはんだ材料6はこのとき有利には、低い溶融温度(たとえば140℃以下の溶融温度)を有するはんだ材料であり、第2のはんだ材料206は、第1のはんだ材料6の溶融温度に近いより高いまたはこれと同一の溶融温度を有する。有利には、より高い溶融温度の第2のはんだ材料206を用いることにより、1つまたは複数のはんだ材料がキャビティ208の縁の中へおよびこれに向かって、またはさらにこれの外へクリープするリスクを限定することが可能になる。
【0036】
たとえば、接続パッド7と回路200との間の接続を行うため、サーモード400がベゼル5に配置される。ベゼル5は有利にはキャリア101の両側で接続パッド7の反対側にあるため、したがってキャリア101の2つの面間には特に良好な熱伝導がある。
【0037】
低い溶融温度(140℃以下)の第1のはんだ材料6を接続パッド7上で、そしてこれより低い溶融温度の第2のはんだ材料206を回路200上で用いて、たとえば230℃の温度に加熱されたサーモード400を2.5秒間適用する。サーモード400によって提供される熱はまた、カード1においてモジュール4を接着接合するようにホットメルト接着剤10内へ放散される。
【0038】
低い溶融温度(140℃以下)の第1のはんだ材料6を接続パッド7上で、そして第1のはんだ材料6の溶融温度に等しい、近いまたはこれより低い溶融温度を有する第2のはんだ材料206を回路200上で用いて、たとえば230℃の温度に加熱されたサーモード400を1.5秒間適用する。本発明による方法はしたがって、この場合の方が速い。さらに、低い溶融温度のはんだ材料6、206を用いることにより、キャリア表面が小さいサーモード400を用いることが可能になり、これによってクリープをより良好に制御してカード1および/またはモジュール4の変形のリスクを限定するのに役立つ可能性がある。
【0039】
一般的に言って、導電性接着剤またはペースト6’、異方性導電フィルムまたははんだ材料6を用いてモジュール4を回路200に接続することが可能である。しかしながら、いずれの場合でも、上述の方法またはその変形例は、はんだ材料6の使用とペーストまたは異方性導電フィルム6’の両方と適合する形状を有する接続パッド7を製造することによって有利に用いられ、この形状はおそらく長方形であり、菱形、正方形、楕円またはディスク形状に対応し、放射状または横方向の延長部10も備える(図6参照)。本発明によるモジュール4はこのとき、はんだ付けを通して接続されても導電性接着剤を用いて接続されても同じである。これにより、埋め込み装置に接続技術の一方または他方を選択するオプションを残したまま、モジュール4をより大規模に製造することが可能になる。
【0040】
前面にベゼル5を含むモジュール4の製造および埋め込みを、図2図3および図4を参照して説明してきた。たとえば、生体認証センサ300が、静電荷に敏感でない、またはあまりない場合、ベゼル5は省略することができる(図1参照)。上述の方法はこのとき容易に簡略化される。穴104の製造は省略することができる。導電性材料102のシートを1枚だけ用いることも可能である(図3cおよび図3dによって示すステップはしたがって特に省略される)。導電性材料102はこのとき、キャリア101の裏面にのみ配置されて、接続パッド7を形成する。保護層108は、少なくともセンサ300の検出エリアの反対側に配置される検出領域を覆うように製造される。保護層108は、キャリア101を実際に保護するその機能に加えて、指紋を検出するために指をどこに置くかを示す。保護層108は、たとえば、カード1の色と調和させるため、異なる色で着色することができる。
【0041】
保護層108は、インクからなり得る、またはインクを含む。たとえば、これはエポキシアクリレートベースのインクである。たとえば、これはPeters(www.peters.de)によって参照番号SD 2444 NB-Mの下で販売される製品である。
【符号の説明】
【0042】
1 カード
2 第1のモジュール
3 コネクタ
4 第2のモジュール
5 ベゼル
6 第1のはんだ材料
6’ 異方性導電フィルム
7 接続パッド
10 延長部
10 ホットメルト接着剤
11 ワイヤ
12 カプセル化樹脂
100 複合材料
101 キャリア
102 第1の導電性材料
103 接着材料
104 穴
105 第2の導電性材料
106 ドライフォトレジストフィルム
107 金属
108 保護材料
200 回路
200 キャリア
206 第2のはんだ材料
208 キャビティ
300 生体認証センサ
400 サーモード
図1
図2
図3a
図3b
図3c
図3d
図3e
図3f1
図3f2
図3g
図4
図5
図6