JP2015007888A - Dual ic card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デュアルICカードに関する。例えば、接触通信と非接触通信とが可能なデュアルICカードに関する。 The present invention relates to a dual IC card. For example, the present invention relates to a dual IC card capable of contact communication and non-contact communication.
従来、接触通信と非接触通信とが可能なデュアルICカードが提案されている。例えば、特許文献1〜3には、通信機能を有するICモジュールを、カード本体に設けられたアンテナと電磁的に結合(電磁結合、トランス結合)することにより、ICモジュールとアンテナとの間に電気接点を有しない構成としたデュアルICカードが記載されている。
Conventionally, a dual IC card capable of contact communication and non-contact communication has been proposed. For example, in
しかしながら、上記のような従来のデュアルICカードには、以下のような問題があった。
従来のデュアルICカードは、プラスチック製のカード本体に結合用コイル部と主コイル部とからなるアンテナが埋設され、このカード本体において結合用コイル部の近傍に形成された凹部に、ICモジュールが配置されている。
凹部の近傍では、カード本体の厚さが急激に変化しているため、カード本体を曲げようとする外力が作用すると、凹部の底部の外周側に応力集中が発生する。このため、デュアルICカードは、凹部から破損しやすくなっている。
特に、ICモジュールが電磁結合されるタイプのデュアルICカードでは、凹部に重なる領域や凹部の近傍に結合用コイルが配置されているため、カード本体が破損しない場合でも、応力集中の影響を受けて結合用コイルの配線が断線しやすいという問題がある。結合用コイルが断線すると、ICモジュールとアンテナとの電磁結合も損なわれるため、非接触通信を行うことができなくなる。
However, the conventional dual IC card as described above has the following problems.
In conventional dual IC cards, an antenna including a coupling coil portion and a main coil portion is embedded in a plastic card body, and an IC module is disposed in a recess formed in the vicinity of the coupling coil portion in the card body. Has been.
Since the thickness of the card body changes rapidly in the vicinity of the recess, when an external force is applied to bend the card body, stress concentration occurs on the outer peripheral side of the bottom of the recess. For this reason, the dual IC card is easily damaged from the recess.
In particular, in a dual IC card in which an IC module is electromagnetically coupled, a coupling coil is disposed in the vicinity of the recess or in the vicinity of the recess. Therefore, even if the card body is not damaged, it is affected by the stress concentration. There is a problem that the wiring of the coupling coil is easily disconnected. If the coupling coil is disconnected, the electromagnetic coupling between the IC module and the antenna is also lost, so that non-contact communication cannot be performed.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、外力による曲げ応力が発生しても、結合用コイルの破断による故障を抑制することができるデュアルICカードを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a dual IC card that can suppress a failure due to the breaking of a coupling coil even when a bending stress is generated by an external force. And
上記の課題を解決するために、本発明の第1の態様のデュアルICカードは、外部機器と接触するための接触端子部と、電磁結合による非接触端子部を構成する接続コイルと、接触型通信機能および非接触型通信機能を有するICチップと、を有するICモジュールと、該ICモジュールの前記接続コイルと電磁的に結合するための結合用コイル部と、外部機器との非接触通信を行うために前記結合用コイル部に接続された主コイル部とを有するアンテナと、該アンテナが配置されるとともに、前記ICモジュールを収容する凹部を有する板状のカード本体と、を備え、前記結合用コイル部は、前記カード本体の凹部の開口側から見たときに前記凹部の外方となる位置に配置された構成とする。 In order to solve the above-described problems, a dual IC card according to the first aspect of the present invention includes a contact terminal part for contacting an external device, a connection coil constituting a non-contact terminal part by electromagnetic coupling, and a contact type An IC module having an IC chip having a communication function and a non-contact communication function, a coupling coil portion for electromagnetically coupling with the connection coil of the IC module, and non-contact communication with an external device And an antenna having a main coil portion connected to the coupling coil portion, and a plate-shaped card body on which the antenna is disposed and having a concave portion for accommodating the IC module. The coil portion is configured to be disposed at a position on the outer side of the concave portion when viewed from the opening side of the concave portion of the card body.
上記デュアルICカードでは、前記カード本体は、矩形板状に形成され、前記凹部の開口は、前記カード本体の外形輪郭に平行な4つの直線部分を有する略矩形状に形成され、前記結合用コイル部の最内周の配線の線幅は、前記4つの直線部分のうちの、前記カード本体の短辺方向において前記カード本体の中央に最も近い位置に形成され前記カード本体の長手方向に延ばされた直線部分の延長線と交差する位置で、1mm以上であることが好ましい。 In the dual IC card, the card body is formed in a rectangular plate shape, and the opening of the recess is formed in a substantially rectangular shape having four straight portions parallel to the outline of the card body, and the coupling coil The line width of the innermost wiring of the section is formed at a position closest to the center of the card body in the short side direction of the card body, and extends in the longitudinal direction of the card body among the four straight portions. It is preferable that it is 1 mm or more in the position which cross | intersects the extended line of the made straight part.
上記デュアルICカードでは、前記結合用コイル部の最内周の配線は、前記延長線を挟む位置に、線幅が1mm以上の太線部と、線幅が1mm未満の細線部と、を備え、前記太線部と前記細線部とは、前記細線部の線幅から前記太線部の線幅まで漸次拡幅する線幅遷移部を介して接続されていることが好ましい。 In the dual IC card, the innermost wiring of the coupling coil part includes a thick line part having a line width of 1 mm or more and a thin line part having a line width of less than 1 mm at a position sandwiching the extension line, The thick line portion and the thin line portion are preferably connected via a line width transition portion that gradually widens from the line width of the thin line portion to the line width of the thick line portion.
本発明のデュアルICカードによれば、結合用コイル部を凹部の外方となる位置に配置するため、外力による曲げ応力が発生しても、結合用コイルの破断による故障を抑制することができるという効果を奏する。 According to the dual IC card of the present invention, since the coupling coil portion is arranged at the position outside the concave portion, even if bending stress due to external force is generated, failure due to breakage of the coupling coil can be suppressed. There is an effect.
以下では、本発明の実施形態のデュアルICカードについて説明する。
図1は、本発明の実施形態のデュアルICカードの模式的な平面図である。図2は、図1におけるA−A断面図である。図3は、本発明の実施形態のデュアルICカードのアンテナの配置を示す模式的な平面図である。図4は、本発明の実施形態のデュアルICカードの凹部近傍の結合用コイル部を示す模式的な拡大図である。
Hereinafter, a dual IC card according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic plan view of a dual IC card according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a schematic plan view showing the arrangement of the antennas of the dual IC card according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic enlarged view showing the coupling coil portion in the vicinity of the recess of the dual IC card according to the embodiment of the present invention.
図1〜3に示すように、本実施形態のデュアルICカード1は、外部機器との間で、接触型通信と非接触型通信とが可能とされた装置であり、平面視の外形が略矩形状のカード本体2に、ICモジュール3と、アンテナ4とを備えている。
デュアルICカード1の外形等は、適宜のカード規格に準じた外形を採用することができる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
As the outer shape of the
カード本体2は、長辺に沿う方向の幅がLx(図1参照)、短辺に沿う方向の幅がLy(図1参照、ただし、Ly<Lx)、厚さがt(図2参照)の板状に形成され、平面視の四隅の角が丸められた略矩形状の外形輪郭を備える。例えば、JIS X6301:2005(ISO/IEC7816:2003)に準拠している場合、それぞれの公称値は、Lx=85.60(mm)、Ly=53.98(mm)、t=0.76(mm)、角Rは、R=3.18(mm)である。
The
カード本体2の材質は、適宜の電気絶縁性と耐久性が得られる樹脂材料を採用することができる。好適な材質の例としては、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)などの塩化ビニル系材料、ポリカーボネート系材料、ポリエチレンテレフタレート共重合体(PET−G)などの例を挙げることができる。
また、カード本体2は、これらの材質からなるカード基材を複数積層したものを用いることができる。
As the material of the
Moreover, what laminated | stacked multiple card | curd base materials which consist of these materials can be used for the card | curd
カード本体2の表面2eには、図示略の文字等が記載されるか、または凸状にエンボス成形されており、図1に示すように長辺が横向きとなる配置状態で、これらの文字等の情報が正しい向きに配列されるようになっている。
On the
以下では、このようにカード本体2を配置したとき、上側の長辺を構成する側面を第1長辺部2a、下側の長辺を構成する側面を第2長辺部2b、左側の短辺を構成する第1短辺部2c、右側の短辺を構成する側面を第2短辺部2dと称する。
また、方向参照の便宜のため、各長辺に沿う方向をx方向、各短辺に沿う方向をy方向と称する場合がある。
In the following, when the
For convenience of direction reference, the direction along each long side may be referred to as the x direction, and the direction along each short side may be referred to as the y direction.
ここで、カード本体2に配置されたICモジュール3について説明する。
ICモジュール3は、図2に示すように、外部機器と接触して、電気的に接続するための接続端子部31(接触端子部)と、電磁結合による非接触端子部を構成する接続コイル34と、接触型通信機能および非接触型通信機能を有するICチップ33と、を有している。
Here, the
As shown in FIG. 2, the
接続端子部31は、モジュール基板32の一方の面に形成された複数の電極から構成されており、カード本体2の表面2eに沿って整列された状態で、カード本体2の外部に露出されている。
接続端子部31の平面視の外形は、モジュール基板32の外形と一致されており、図1に示すように、四隅が丸められた矩形形状を有している。
接続端子部31およびモジュール基板32の外形の直線部分は、それぞれx方向またはy方向に沿って延ばされている。
接続端子部31における各電極の形状や配置は、デュアルICカード1が準拠する規格に基づいて設定されている。本実施形態では、x方向では第1短辺部2cの近傍に位置し、y方向では幅方向の中心よりもやや第1長辺部2a寄りに位置している。
The
The external shape of the
The straight portions of the outer shape of the
The shape and arrangement of each electrode in the
例えば、図1に一例として示す形状は、JIS X6320−2:2009(ISO/IEC7816:2007)に規定される端子配置に対応している。
すなわち、当該規格の「C1端子」、「C2端子」、および「C3端子」と接触するためにそれぞれ設けられた第1端子部3a、第2端子部3b、および第3端子部3cがy方向に沿って配列されている。また、これらとx方向に対向する位置に、当該規格の「C5端子」、「C6端子」、および「C7端子」と接触するためにそれぞれ設けられた第4端子部3d、第5端子部3e、および第6端子部3fが配列されている。なお、「C1端子」等の位置は、図1において、第1端子部3a等の上に二点鎖線で示し、符号C1等を付している。
第1端子部3a、第2端子部3b、第3端子部3c、第4端子部3d、第5端子部3e、および第6端子部3fは、図示略の配線により、ICチップ33と電気的に接続されている。
このような電極配置とするため、接続端子部31の外形は、x方向の幅が13.0mm、y方向の幅が11.8mmである。
また、接続端子部31の外形において、カード本体2の第1短辺部2cに面する辺は、第1短辺部2cからx方向に9.0mmだけ離間した位置に配置され、カード本体2の第2長辺部2bに面する辺は、第2長辺部2bからx方向に26.0mmだけ離間した位置に配置されている。
For example, the shape shown as an example in FIG. 1 corresponds to the terminal arrangement defined in JIS X6320-2: 2009 (ISO / IEC7816: 2007).
That is, the
The first
In order to obtain such an electrode arrangement, the outer shape of the
Further, in the outer shape of the
接続コイル34は、図1、2に示すように、接続端子部31と反対側のモジュール基板32上において、接続端子部31の外形に沿って周回する渦巻き状に形成され、ICチップ33と電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ICチップ33は、接続端子部31と反対側のモジュール基板32上において、接続コイル34の内周側に配置され、図示略の配線により、接続端子部31および接続コイル34と電気的に接続されている。
The IC chip 33 is disposed on the inner peripheral side of the
このようなICモジュール3を製造するには、例えば、厚さ50μm〜200μmのガラスエポキシ基板やPETシートなどの絶縁基板で構成されたモジュール基板32の表裏面に、例えば、エッチングなどにより形成された銅箔パターンなどで、接続端子部31、接続コイル34を含む配線パターンを形成する。このとき、表裏の配線を接続する必要がある場合には、例えば、スルーホールなどを形成して表裏の配線を電気的に接続する。
表裏の銅箔パターンの露出部分には、例えば、0.5μm〜3μmのニッケルメッキが施され、さらにその上に0.01μm〜0.3μmの金メッキが施されている。
ICチップ33は、モジュール基板32の裏面に、例えば、ダイアタッチ用接着剤によって接着し、例えば、直径10μm〜40μmの金あるいは銅などのワイヤーによって、接続端子部31、接続コイル34、またはそれらに接続された配線パターンに対して、ワイヤーボンディングして接続され、例えば、エポキシ樹脂等からなる樹脂封止部36により封止される。
なお、このような製造方法は一例であって、例えば、接続端子部31を厚さ50μm〜200μmのリードフレームで形成し、その裏面側に銅線によって接続コイル34を形成した構成としてもよい。
In order to manufacture such an
For example, nickel plating of 0.5 μm to 3 μm is applied to the exposed portions of the front and back copper foil patterns, and further, gold plating of 0.01 μm to 0.3 μm is applied thereon.
The IC chip 33 is adhered to the back surface of the
In addition, such a manufacturing method is an example, Comprising: For example, it is good also as a structure which formed the
このような構成のICモジュール3を収容するため、図2、3に示すように、カード本体2には、表面2eに開口する凹部からなるICモジュール収容部21が形成されている。
ICモジュール収容部21は、接続端子部31およびモジュール基板32の外形が嵌め込まれる開口を有する略矩形状の第1穴部22と、接続コイル34よりも突出する樹脂封止部36を収容するため第1穴部22の底部に設けられた略矩形状の第2穴部23とを備える。
In order to accommodate the
The IC
第1穴部22の平面視の開口の直線部分は、図3、4に二点鎖線で示すように、第1長辺部2aに面して第1長辺部2aと平行な第1側面部22aと、第2長辺部2bに面して第2長辺部2bと平行な第2側面部22bと、第1短辺部2cに面して第1短辺部2cと平行な第3側面部22cと、第2短辺部2dに面して第2短辺部2dと平行な第4側面部22dとからなる。
第1側面部22aは、第1長辺部2aからの距離が16.6mmの位置に形成されている。
第2側面部22bは、第2長辺部2bからの距離が25.4mmの位置に形成されており、カード本体2のy方向の幅方向の略中心に位置する。
第3側面部22cは、第1短辺部2cからの距離が8.4mmの位置に形成されている。
第4側面部22dは、第2短辺部2dからの距離が64.0mmの位置に形成されており、カード本体2のx方向の幅方向の中心と、第1短辺部2cとの間で、第1短辺部2cにより近い位置に形成されている。
The straight side portion of the opening of the
The first
The second
The third
The fourth
このように形成されたICモジュール収容部21の開口において、第2側面部22bは、4つの直線部分である第1側面部22a、第2側面部22b、第3側面部22c、第4側面部22dのうち、カード本体2の短辺方向においてカード本体2の中央に最も近い位置に形成されカード本体2の長手方向に延ばされた直線部分になっている。
In the opening of the IC
第1穴部22の深さは、図2に示すように、接続端子部31、モジュール基板32、および接続コイル34を合計した厚さよりも深くなるように設定されている。このため、接続端子部31の表面が表面2eに整列した状態において、第1穴部22の底部と接続コイル34との間に隙間が形成されるようになっている。
第2穴部23の深さは、接続端子部31の表面が表面2eに整列した状態において、第2穴部23の底部と樹脂封止部36との間に隙間が形成されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the depth of the
The depth of the
ICモジュール3は、このような構成のICモジュール収容部21に接続端子部31の表面が表面2eに対してJIS X6320-1:2009(ISO7816−1:1998,Amd1:2003)に規定される範囲に収まるように嵌め込んだ状態で接着により固定されている。
このため、図2に示すように、第1穴部22および第2穴部23の底部と、モジュール基板32との間には、接着剤が固化した接着剤層35が形成されている。ただし、第2穴部23の底部には接着剤層35を有しない構成も可能である。
The
For this reason, as shown in FIG. 2, an
カード本体2は、特定の領域において、適宜の文字情報をエンボス成形することが可能である。本実施形態では、図1に示す第1エンボス領域5と第2エンボス領域6とにおいて、エンボス成形することが可能である。
例えば、JIS X6302−1:2005 (ISO/IEC 7811−1:2002)に準拠する場合、第1エンボス領域5は、「識別番号領域」であり、1列の文字列をエンボス成形することが可能である。第2エンボス領域6は、「氏名および住所領域」であり、1列の文字列をエンボス成形することが可能である。
第1エンボス領域5、第2エンボス領域6の範囲は、カード本体2の長手方向に延びる帯状の領域であり、y方向には、第2長辺部2bから遠い順に第1エンボス領域5、第2エンボス領域6が配列されている。第1エンボス領域5、第2エンボス領域6の具体的な配置位置は、上記規格に規定されている通りである。
例えば、第1エンボス領域5における第1長辺部2a側の境界5aは、第2長辺部2bから最大24.03mm離間した位置になっており、y方向の幅の中心よりもわずかに第2長辺部2bよりである。
第1エンボス領域5、第2エンボス領域6のx方向の範囲は、第1短辺部2c、第2短辺部2dの近傍の数ミリ程度の領域を除いた範囲である。
The
For example, when conforming to JIS X6302-1: 2005 (ISO / IEC 7811-1: 2002), the first embossed area 5 is an “identification number area”, and one character string can be embossed. It is. The second embossed area 6 is a “name and address area”, and a single character string can be embossed.
The range of the 1st embossing area | region 5 and the 2nd embossing area | region 6 is a strip | belt-shaped area | region extended in the longitudinal direction of the card | curd
For example, the
The range in the x direction of the first embossed region 5 and the second embossed region 6 is a range excluding the region of several millimeters in the vicinity of the first
次に、アンテナ4の構成について説明する。
アンテナ4は、ICモジュール3の接続コイル34を介してICチップ33と電磁的に結合して、外部からの電力をICチップ33に供給し、ICチップ33と図示略の外部機器との間で非接触通信を行うことを可能にしている。アンテナ4は、図3に示すように、カード本体2の外形より小さい平面視矩形状の絶縁体からなるシート基板41の表面に形成され、カード本体2の厚さ方向の略中心部に埋設されている。
アンテナ4の厚さ方向の配置位置は、ICモジュール収容部21の第1穴部22よりも深く、第2穴部23よりも浅い位置とされている。このため、シート基板41には、第2穴部23と同形状の略矩形状の孔が貫通されている。
アンテナ4の概略構成は、シート基板41上に配置された配線により形成された、結合用コイル部4Aおよび主コイル部4Bと、結合用コイル部4Aの端部と主コイル部4Bの端部との間に接続された容量性素子42とを備える。
Next, the configuration of the
The
The arrangement position of the
The schematic configuration of the
結合用コイル部4Aは、ICモジュール3の接続コイル34と電磁的に結合するため、ICモジュール3の接続コイル34の近傍に配置されたコイル部である。結合用コイル部4Aは、本実施形態では、接続コイル34の外周側の領域を周回する5ターンの配線で構成されている。
結合用コイル部4Aの最内周の端部には、図4に示すように、容量性素子42と導通をとるための略円形のランド部R1が形成されている。
本実施形態のランド部R1は、第1穴部22の第4側面部22dと交差するシート基板41上に形成されている。
ランド部R1は、クリンピングによりシート基板41の裏面側に形成された略円形のランド部R2に電気的に接続されている。ランド部R1、R2は、導電性ペースト、抵抗溶接やレーザー溶接等により電気的に接続されていてもよい。
The
As shown in FIG. 4, a substantially circular land portion R <b> 1 for conducting with the
The land portion R <b> 1 of the present embodiment is formed on the
The land portion R1 is electrically connected to a substantially circular land portion R2 formed on the back side of the
結合用コイル部4Aの最内周の1ターン目を構成するコイル配線A1は、ランド部R1から第4側面部22dに沿って配回された線幅Wの細線部A1dと、第1側面部22aに沿って配回された線幅Wの細線部A1aと、第3側面部22cに沿って配回された線幅Wの細線部A1cと、第2側面部22bに沿って配回された線幅W1bの太線部A1bとからなる。なお、線幅は、W1b>Wとすることができる。
The coil wiring A1 that forms the first turn of the innermost circumference of the
結合用コイル部4Aの2ターン目を構成するコイル配線A2は、コイル配線A1の太線部A1bの第2短辺部2d側の端部から、ランド部R1を含むコイル配線A1の外周に沿う経路を周回する配線であり、ランド部R1、細線部A1d、A1a、A1cに沿って、それぞれ、線幅Wの細線部A2d、A2a、A2cが配回され、太線部A1bに沿って線幅W2bの太線部A2bが配回されている。なお、線幅は、W2b>W1bとすることができる。
The coil wiring A2 constituting the second turn of the
同様にして、図3に示すように、太線部A2bの第2短辺部2d側の端部から、3ターン目のコイル配線A3が配回され、コイル配線A3の端部から4ターン目のコイル配線A4が配回され、コイル配線A4の端部から5ターン目のコイル配線A5が配回されている。
それぞれの配線構成は、コイル配線A3が細線部A3d、A3a、A3c(図4参照)、L字状の太線部A3b(図3参照)からなり、コイル配線A4が細線部A4d、A4a、A4c(図4参照)、L字状の太線部A4b(図3参照)からなり、コイル配線A5が細線部A5d、A5a、A5c(図4参照)、太線部A5b(図3参照)からなる。
コイル配線A3、A4、A5における各細線部の線幅はWである。
太線部A3b、A4b、A5bの線幅は、いずれも共通でW3bである。なお、線幅は、W1b<W3b<W2bとすることができる。
また、太線部A3bは、x方向に延びる太線部A2bに対して平行に配回されてから、太線部A2bの第2短辺部2d側の端部に沿ってy方向に屈曲されている。
また、太線部A4bは、x方向に延びる太線部A3bに平行に配回されてから、y方向に延びる太線部A3bに沿ってy方向に屈曲されている。
Similarly, as shown in FIG. 3, the third turn coil wiring A3 is routed from the end on the second
In each wiring configuration, the coil wiring A3 is composed of thin wire portions A3d, A3a, A3c (see FIG. 4) and an L-shaped thick wire portion A3b (see FIG. 3), and the coil wiring A4 is composed of the thin wire portions A4d, A4a, A4c (see FIG. 3). 4) and an L-shaped thick line portion A4b (see FIG. 3), and the coil wiring A5 is composed of thin line portions A5d, A5a, A5c (see FIG. 4) and a thick line portion A5b (see FIG. 3).
The line width of each thin line portion in the coil wirings A3, A4, A5 is W.
The line widths of the thick line portions A3b, A4b, and A5b are common and are W3b. The line width can be W1b <W3b <W2b.
The thick line portion A3b is arranged in parallel to the thick line portion A2b extending in the x direction, and then bent in the y direction along the end portion of the thick line portion A2b on the second
The thick line portion A4b is arranged in parallel with the thick line portion A3b extending in the x direction and then bent in the y direction along the thick line portion A3b extending in the y direction.
各細線部の線幅Wは、0.1mm以上1mm未満が好適であり、本実施形態では、一例として、0.4mmである。
太線部A1bの線幅W1bは、1mm以上であって、かつ第1エンボス領域5に重ならない線幅としている。これにより、太線部A1bは、第1エンボス領域5の境界5aに沿って延ばされるとともに、第1エンボス領域5の範囲外に位置している(図1参照)。
本実施形態では、太線部A2bは、図1に示すように、第1エンボス領域5と重なる位置に形成されている。太線部A2bの線幅W2bは、第1エンボス領域5のy方向の幅と略同じ(同じ場合も含む)線幅であり、第1エンボス領域5の形成される文字のy方向の幅よりも大きくなっている。これにより、第1エンボス領域5にエンボス部が形成されても、太線部A2bが破断されるおそれはない。
また、太線部A3b、A4b、A5bの線幅W3bは、第2エンボス領域6に形成される各行の文字のy方向の幅よりも大きな線幅になっている。これにより、第2エンボス領域6にエンボス部が形成されても、太線部A3b、A4b、A5bが破断されるおそれはない。
The line width W of each thin line portion is preferably 0.1 mm or more and less than 1 mm. In the present embodiment, as an example, the line width W is 0.4 mm.
The line width W1b of the thick line portion A1b is set to 1 mm or more and does not overlap the first embossed region 5. Thereby, the thick line portion A1b extends along the
In the present embodiment, the thick line portion A2b is formed at a position overlapping the first embossed region 5 as shown in FIG. The line width W2b of the thick line portion A2b is substantially the same as (including the same as) the width in the y direction of the first embossed region 5 and is larger than the width in the y direction of the character formed in the first embossed region 5. It is getting bigger. Thereby, even if an embossed part is formed in the 1st embossed field 5, there is no possibility that thick line part A2b will be fractured.
Also, the line width W3b of the thick line portions A3b, A4b, A5b is larger than the width in the y direction of the characters of each line formed in the second embossed region 6. Thereby, even if an embossed part is formed in the 2nd embossed field 6, there is no possibility that thick line part A3b, A4b, and A5b will be fractured.
図4に示すように、太線部A1bの端部と細線部A1cの端部との間には、線幅がWからW1bまで漸次変化する線幅遷移部Atcが設けられている。同様に、太線部A1bの端部と細線部A2dの端部との間には、線幅がW1bからWまで漸次変化する線幅遷移部Atdが設けられている。
線幅遷移部Atc、Atdの形状は、曲げに対する耐久性を向上するために、第2側面部22bの延長線Lbに沿う線幅Wc、Wdがそれぞれ1mm以上になるように設定されている。
本実施形態では、線幅遷移部Atcは、細線部A1cの端部から線幅が第1穴部22の外方に向かって漸次増大し、第1穴部22の角の丸みに沿うコーナー部で、線幅が最大値Wr(なお、線幅はWr≧W1bとすることができる)となり、線幅W1bの太線部A1bの直線部分に滑らかに接続する形状に設けられている。具体的な寸法例としては、W=0.4(mm)、Wr=1.6(mm)、W1b=1.5(mm)、Wc=2.6(mm)の例を挙げることができる。
また、線幅遷移部Atdと接続する太線部A1bは、線幅W1bを保って、第1穴部22の角の丸みに沿って曲げられ、ランド部R1に沿って斜め方向に進むにつれて、漸次線幅が減少して線幅Wとなり、ランド部R1の第2短辺部2d側の外周に沿って円弧状に周回する細線部A2dの端部に滑らかに接続する形状に設けられている。このような形状による具体的な寸法例としては、Wd=2.6(mm)の例を挙げることができる。
As shown in FIG. 4, a line width transition portion Atc in which the line width gradually changes from W to W1b is provided between the end of the thick line portion A1b and the end of the thin line portion A1c. Similarly, a line width transition portion Atd in which the line width gradually changes from W1b to W is provided between the end of the thick line portion A1b and the end of the thin line portion A2d.
The shapes of the line width transition portions Atc and Atd are set so that the line widths Wc and Wd along the extension line Lb of the second
In the present embodiment, the line width transition portion Atc is a corner portion whose line width gradually increases from the end of the thin line portion A1c toward the outside of the
Further, the thick line portion A1b connected to the line width transition portion Atd is bent along the rounded corners of the
主コイル部4Bは、図3に示すように、外部機器と非接触通信の送受信を行うとともに、外部機器からの電力供給を受けるため、ICモジュール3に隣接する領域にコイル開口を形成するコイル部であり、結合用コイル部4Aの太線部A5bの第2短辺部2d側の端部に接続されている。主コイル部4Bは、本実施形態では、場所により線幅が異なる3ターンの配線で構成されている。
主コイル部4Bの最外周の配線である3ターン目を構成するコイル配線B3は、第2長辺部2bに近接する位置でx方向に配回された、線幅W3bの太線部B3bと、第2短辺部2dに近接する位置でy方向に配回された、線幅W3d(ただし、W<W3d<W3bとすることができる)の太線部B3dと、第1長辺部2aに近接する位置でx方向に配回された、線幅W3a(ただし、W<W3a≦W3dとすることができる)の太線部B3aと、結合用コイル部4Aに近接する位置でy方向に配回された太線部B3cとからなる。
太線部B3cの線幅は、第1長辺部2a寄りでは太線部B3dと同様のW3dであり、結合用コイル部4Aの太線部A4bと並行する部位では太線部A4bと同様のW3bに拡幅されている。
As shown in FIG. 3, the
Coil wiring B3 constituting the third turn, which is the outermost wiring of
The line width of the thick line part B3c is W3d similar to the thick line part B3d near the first
主コイル部4Bの2ターン目を構成するコイル配線B2は、太線部B3cの第2長辺部2b側の端部からコイル配線B3の内周に沿って配回された配線であり、太線部B3bに沿う線幅W3bの太線部B2bと、太線部B3dに沿う側方配線部B2dと、太線部B3aに沿う線幅Wの細線部B2aと、太線部B3cに沿う側方配線部B2cとからなる。
側方配線部B2d、B2cの線幅は、いずれも結合用コイル部4Aの太線部A4bと並行する第2長辺部2bよりの部位ではW3bであり、それ以外の第1長辺部2a寄りの部位ではWである。これらの線幅が異なる部位同士は、線幅W以上の中間配線部を介して連結されている。
本実施形態では、これらの中間配線部は、第2側面部22bの延長線Lbよりも第1長辺部2a側に形成されている。このため、延長線Lb上では線幅は、いずれもW3bになっている。
The coil wiring B2 constituting the second turn of the
The line widths of the side wiring portions B2d and B2c are both W3b at the portion from the second
In the present embodiment, these intermediate wiring portions are formed closer to the first
主コイル部4Bの1ターン目を構成するコイル配線B1は、側方配線部B2cの第2長辺部2b側の端部からコイル配線B2の内周に沿って配回された配線であり、太線部B2bに沿う線幅W3bの太線部B1bと、側方配線部B2dに沿う側方配線部B1dと、細線部B2aに沿う線幅Wの細線部B1aと、側方配線部B2cに沿う幅Wの細線部B1cとからなる。
側方配線部B1dの線幅は、結合用コイル部4Aの太線部A4bと並行する部位ではW3bであり、それ以外の第1長辺部2a寄りの部位ではWである。これらの線幅が異なる部位同士は、線幅W以上の中間配線部を介して連結されている。
本実施形態では、これらの中間配線部は、第2側面部22bの延長線Lbよりも第1長辺部2a側に形成されている。このため、延長線Lb上では線幅は、いずれもW3bになっている。
細線部B1cは、側方配線部B2cの線幅Wの部位の中間部まで延ばされて終端し、この終端部が配線Taを介して容量性素子42に電気的に接続されている。
The coil wiring B1 constituting the first turn of the
The line width of the side wiring part B1d is W3b in a part parallel to the thick line part A4b of the
In the present embodiment, these intermediate wiring portions are formed closer to the first
The thin line portion B1c extends to the middle portion of the line width W portion of the side wiring portion B2c and terminates, and this termination portion is electrically connected to the
容量性素子42は、非接触通信を行うためのアンテナ4の共振周波数を設定する静電容量を形成する回路要素である。本実施形態では、結合用コイル部4A、主コイル部4Bが形成されたシート基板41の表面に設けられた矩形状の第1電極42aと、シート基板41の裏面側において第1電極42aと対向する位置に設けられた矩形状の第2電極42bとで構成されている。
第1電極42aは、配線Taを介して主コイル部4Bの最内周の端部と電気的に接続されている。
第2電極42bには、配線Tbを介してランド部R2と電気的に接続されている。
ランド部R2は、上述したようにランド部R1と導通されているため、第2電極42bは、結合用コイル部4Aの最内周の端部と電気的に接続されている。
The
The
The
Since the land portion R2 is electrically connected to the land portion R1 as described above, the
このような構成により、アンテナ4は、結合用コイル部4A、主コイル部4B、および容量性素子42が直列に接続された閉回路を構成している。
With such a configuration, the
このような構成のアンテナ4を製造するには、まず、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)等の絶縁性のシートからなるシート基板41の表裏に、例えば、銅箔やアルミニウム箔などの金属層を、例えば、ラミネート加工などによって形成する。次に、この金属層を、例えば、エッチングなどによってパターニングすることにより、アンテナ4における配線パターンを形成する。これにより、アンテナ4が製造される。
シート基板41の厚さとしては、15μm〜50μmが好適である。金属層の厚さとしては、5μm〜50μmが好適である。
To manufacture the
The thickness of the
上述の構成を有するデュアルICカード1を製造するには、まず、ICモジュール3、アンテナ4をそれぞれ製造する。次に、このアンテナ4を、カード本体2を形成するための合成樹脂シートに挟みこみ、熱圧によるラミネートあるいは接着等の加工を行って一体化する。
次に、この一体化されたシートを、1枚のカード本体2に対応する個片形状に打ち抜く。
次に、カード本体2の表面2eに、例えば、ミリング加工を施すなどして、ICモジュール収容部21を形成する。
次に、ICモジュール収容部21に、例えば、ホットメルトシート等の接着剤と、ICモジュール3とを配置して、ICモジュール収容部21内にICモジュール3を接着する。
第1エンボス領域5、第2エンボス領域6に文字列などのエンボス部を形成する場合には、さらに、エンボス加工を行う。このとき、第1エンボス領域5、第2エンボス領域6に重なる部位の結合用コイル部4A、主コイル部4Bは、配線の線幅が、文字列の高さよりも広くなっているため、エンボス加工により、配線に応力が作用しても、配線が破断されることはない。
このようにして、デュアルICカード1が製造される。
In order to manufacture the
Next, the integrated sheet is punched into individual pieces corresponding to one
Next, the IC
Next, for example, an adhesive such as a hot melt sheet and the
When an embossed portion such as a character string is formed in the first embossed region 5 and the second embossed region 6, embossing is further performed. At this time, the
In this way, the
次に、デュアルICカード1の作用について説明する。
図5は、本発明の実施形態のデュアルICカードに曲げを加えて変形させた様子を示す模式図である。なお、図5は模式図のため、カード本体2以外の部材の図示は省略している。
Next, the operation of the
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the dual IC card according to the embodiment of the present invention is bent and deformed. Since FIG. 5 is a schematic diagram, members other than the
デュアルICカード1は、矩形状の薄板からなるため、使用時に外力を受けると変形し、デュアルICカード1の内部応力の大きさによっては、配線が破断するおそれがある。
特に、デュアルICカード1には、ICモジュール3を埋設するための凹部からなるICモジュール収容部21が形成されているため、カード本体2の厚さが急変する部位に応力集中が発生する。
Since the
In particular, the
例えば、図5(a)に示すように、デュアルICカード1が、長手方向において曲げられた場合には、デュアルICカード1は、全体として湾曲し、内部に曲げ応力が発生する。この外力による曲げ応力は、デュアルICカード1の中心Oの近傍で最大となり、第1短辺部2c、第2短辺部2dに近づくほど減少する。
応力集中は、第3側面部22cと第1穴部22の底部とで形成される隅部Pcと、第4側面部22dと第1穴部22の底部とで形成される隅部Pdとに発生する。ただし、デュアルICカード1の中心により近い隅部Pdの方がより大きな応力が発生する。
また、図5(b)に示すように、デュアルICカード1が、短手方向において曲げられた場合も同様に、デュアルICカード1の内部に曲げ応力が発生する。この外力による曲げ応力は、デュアルICカード1の中心Oの近傍で最大となり、第1長辺部2a、第2長辺部2bに近づくほど減少する。
ただし、両端部におけるたわみ量が長手方向における曲げと同じであれば、この短手方向における曲げの曲げ応力の方が大きくなる。
応力集中は、第1側面部22aと第1穴部22の底部とで形成される隅部Paと、第2長辺部2bと第1穴部22の底部とで形成される隅部Pbとで発生する。ただし、デュアルICカード1の中心により近い隅部Pbの方がより大きな応力が発生する。
このように、ICモジュール収容部21における応力集中による曲げ応力の大きさは、隅部Pbで最大となり、隅部Pa、Pd、Pcの順に減少する。
For example, as shown in FIG. 5A, when the
The stress concentration is applied to the corner portion Pc formed by the third
Further, as shown in FIG. 5B, when the
However, if the amount of deflection at both ends is the same as the bending in the longitudinal direction, the bending stress of the bending in the short side direction becomes larger.
Stress concentration includes corners Pa formed by the
Thus, the magnitude of the bending stress due to the stress concentration in the IC
このため、デュアルICカード1が曲げを受けた場合に、特に、隅部Pbと裏面2fとの間に、応力集中による高応力場が形成される。また、この高応力場は、隅部Pbの近傍の一定の範囲に伝搬するため、隅部Pbの延長線上の近傍の領域の応力も上昇する。
隅部Pa、Pd、Pcにも応力集中は発生するものの、外力による曲げ応力自体が低いため、特に補強が必要となる応力場は生じない。
実際、発明者が隅部の直下に線幅が0.4mmの配線が配された従来のデュアルICカードの耐久試験を行ったところ、隅部Pbまたはその延長線上と重なる位置の直近のターンの配線は破損する場合でも、隅部Pa、Pd、Pcに重なる位置の配線は破損していなかった。
Therefore, when the
Although stress concentration occurs at the corners Pa, Pd, and Pc, the bending stress due to the external force itself is low, so that a stress field that requires reinforcement is not generated.
In fact, when the inventor conducted a durability test of a conventional dual IC card in which a wiring having a line width of 0.4 mm was arranged immediately below the corner, the latest turn of the corner Pb or the position where it overlapped with the extension line was confirmed. Even when the wiring is damaged, the wiring at the positions overlapping the corners Pa, Pd, and Pc is not damaged.
本実施形態のデュアルICカード1では、結合用コイル部4Aを、ICモジュール収容部21の外方に配置しているため、隅部Pb、Pa、Pd、Pcの直下には配線が配置されない。このため、応力集中による高応力場の影響を受けにくい構成になっている。
さらに、最も大きな応力が発生する隅部Pbに沿う位置のコイル配線A1を線幅1mm以上の太線部A1bとしているため、コイル配線A1の配線の耐久性が向上するとともに、製造ばらつきによりアンテナ4やICモジュール収容部21がずれてコイル配線A1が隅部Pbにかかった場合でも断線を防止することができる。
また、第2側面部22bの延長線Lbと交差する位置に線幅遷移部Atc、Atdを設け、延長線Lbと重なる線幅Wc、Wdをそれぞれ1mm以上としているため、隅部Pbの延長線上の高応力場によるコイル配線A1の断線を防止することができる。
なお、コイル配線A2に関しては、隅部Pbから離れているため、隅部Pbの延長線上であっても、応力集中による応力場の影響を受けないため、線幅Wであっても、断線するおそれはない。
In the
Furthermore, since the coil wiring A1 at the position along the corner portion Pb where the greatest stress is generated is a thick line portion A1b having a line width of 1 mm or more, the durability of the wiring of the coil wiring A1 is improved and the
In addition, line width transition portions Atc and Atd are provided at positions intersecting with the extension line Lb of the second
Since the coil wiring A2 is separated from the corner Pb, it is not affected by the stress field due to stress concentration even on the extension line of the corner Pb. There is no fear.
以上、第1穴部22における応力集中について説明した。第2穴部23の側面部と底面部とが交差する隅部でも同様にして応力集中が生じるが、第2穴部23は、シート基板41を貫通して第1穴部22の内側に形成されている。このため、隅部の直下に配線が位置することはない。また、応力集中は、シート基板41よりも裏面2f側の領域に発生する。したがって、シート基板41において表面2e側の表面に形成されたコイル配線A1には、第2穴部23による応力集中の影響は無視できる。
The stress concentration in the
このように、デュアルICカード1によれば、結合用コイル部4AをICモジュール収容部21の外方となる位置に配置するため、外力による曲げ応力が発生しても、結合用コイル部4Aの破断による故障を抑制することができる。
As described above, according to the
なお、上記に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせを代えたり、削除したりして実施することができる。 It should be noted that all the constituent elements described above can be implemented by appropriately changing or deleting combinations within the scope of the technical idea of the present invention.
1 デュアルICカード
2 カード本体
2a 第1長辺部
2b 第2長辺部
2c 第1短辺部
2d 第2短辺部
2e 表面
2f 裏面
3 ICモジュール
4 アンテナ
4A 結合用コイル部
4B 主コイル部
5 第1エンボス領域
5a 境界
6 第2エンボス領域
21 ICモジュール収容部(凹部)
22 第1穴部
22b 第2側面部(直線部分)
31 接続端子部(接触端子部)
32 モジュール基板
33 ICチップ
34 接続コイル
41 シート基板
A1、A2、A3、A4、A5、B1、B2、B3 コイル配線
A1a、A1c、A1d、A2a、A2c、A2d、A3a、A3c、A3d、A4a、A4c、A4d 細線部
A1b、A2b、A3b、A4b、A5b 太線部
Atc、Atd 線幅遷移部
Lb 延長線
Pb、Pa、Pd、Pc 隅部
DESCRIPTION OF
22
31 Connection terminal (contact terminal)
32 Module substrate 33
Claims (3)
該ICモジュールの前記接続コイルと電磁的に結合するための結合用コイル部と、外部機器との非接触通信を行うために前記結合用コイル部に接続された主コイル部とを有するアンテナと、
該アンテナが配置されるとともに、前記ICモジュールを収容する凹部を有する板状のカード本体と、
を備え、
前記結合用コイル部は、前記カード本体の凹部の開口側から見たときに前記凹部の外方となる位置に配置された、デュアルICカード。 An IC module having a contact terminal part for contacting an external device, a connection coil constituting a non-contact terminal part by electromagnetic coupling, and an IC chip having a contact-type communication function and a non-contact-type communication function;
An antenna having a coupling coil portion for electromagnetically coupling with the connection coil of the IC module, and a main coil portion connected to the coupling coil portion for performing non-contact communication with an external device;
A plate-shaped card body having a recess for accommodating the IC module, the antenna being disposed;
With
The dual IC card, wherein the coupling coil portion is disposed at a position outward of the recess when viewed from the opening side of the recess of the card body.
矩形板状に形成され、
前記凹部の開口は、
前記カード本体の外形輪郭に平行な4つの直線部分を有する略矩形状に形成され、
前記結合用コイル部の最内周の配線の線幅は、
前記4つの直線部分のうちの、前記カード本体の短辺方向において前記カード本体の中央に最も近い位置に形成され前記カード本体の長手方向に延ばされた直線部分の延長線と交差する位置で、1mm以上である
ことを特徴とする請求項1に記載のデュアルICカード。 The card body is
Formed in the shape of a rectangular plate,
The opening of the recess is
Formed in a substantially rectangular shape having four straight portions parallel to the outer contour of the card body,
The line width of the innermost wiring of the coupling coil portion is:
Of the four straight portions, a position that is formed at a position closest to the center of the card body in the short side direction of the card body and intersects with an extension line of the straight portion that extends in the longitudinal direction of the card body. The dual IC card according to claim 1, wherein the dual IC card is 1 mm or more.
前記延長線を挟む位置に、
線幅が1mm以上の太線部と、
線幅が1mm未満の細線部と、
を備え、
前記太線部と前記細線部とは、前記細線部の線幅から前記太線部の線幅まで漸次拡幅する線幅遷移部を介して接続されている
ことを特徴とする請求項2に記載のデュアルICカード。 The innermost wiring of the coupling coil part is
At a position sandwiching the extension line,
A thick line portion having a line width of 1 mm or more;
A fine line portion having a line width of less than 1 mm;
With
3. The dual according to claim 2, wherein the thick line portion and the thin line portion are connected via a line width transition portion that gradually widens from the line width of the thin line portion to the line width of the thick line portion. IC card.
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