JP3737542B2

JP3737542B2 - Ｉｃカード

Info

Publication number: JP3737542B2
Application number: JP16478695A
Authority: JP
Inventors: 武馬足立; 保宏堀場
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2021-01-18
Also published as: JPH08332791A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各種の用途に使用されるＩＣカードに関し、特に、２つのコイル端子を有するコイルパターンが形成されてなるフレキシブル基板を備えた非接触型ＩＣカードにおいて、低いコストをもってカード厚さを見栄え良く薄くすることが可能であるとともに、ＩＣカードを屈曲させた場合においても各コイル端子間の接続構造における信頼性を保持可能なＩＣカードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣカードは、その記憶容量の大きさ、使い勝手の良さ等を背景にして、銀行用キャッシュカード、テレホンカード、各種クレジットカード、各種プリペイドカード等に広く利用されている。かかるＩＣカードには、読み取り機（読み取りリード）等の端末装置と導通する電極（接続端子）がカード表面に露出している接触型（コンタクト型）カードと、このような電極がＩＣカードの内部に収納された非接触型カードとがある。これらのＩＣカードの内、非接触型のＩＣカードは、電極（ひいてはＩＣ自体）を湿気、埃等から有効に保護することができるとともに、電極がカード表面に露出していないことから、静電気等の影響を受けず、また、外観が優れる等の理由より、除々に需要を拡大しつつある。
【０００３】
前記非接触型ＩＣカードでは、端末装置のカードスロットに差し込んだ際に、端末装置側から磁気力を受けて電磁誘導により電流を誘起するためのコイルが内蔵されており、かかるコイルを介して誘起された電流によりＩＣチップ等の電子部品が駆動されるものである。この種の非接触型ＩＣカードとしては、例えば、特開平４−２８６６９７号公報に記載されたものがある。即ち、特開平４−２８６６９７号公報には、回路板上に配置搭載されたコイル、半導体チップ等を配線路を介して相互に接続し、コイル、半導体チップ等を構造部材に形成された開口部内に収納しつつ回路板の上面と構造部材の下面とを接合するとともに、回路板の下面及び構造部材の上面のそれぞれにラベルシートを接合した個人データカードが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平４−２８６６９７号公報の個人データカードにおいては、通常の巻線コイルがそのまま使用されており、かかる巻線コイルの２つのコイル端子は、同公報の図１から明かなように、配線路の端子パターンに直接電気接続されている。
【０００５】
ところで、ＩＣカードは、そのカード厚さが必要以上に厚いと携帯性等の点で不都合が生じることから、一定の厚さ以下にすることが重要であるが、前記のような巻線コイルの高さは比較的大きいものである。従って、この巻線コイルを構造部材の開口部内に完全に収納するには、構造部材の厚さを大きくする必要があり、これにより前記のように巻線コイルを使用する場合にはＩＣカードの厚さが巻線コイルの高さに左右されてしまってＩＣカードの厚さを小さくすることができなくなる。また、ＩＣカードは、その携帯時等に屈曲される機会が多く、前記のように巻線コイルの各コイル端子が配線路の端子パターンに直接接続されている場合には、ＩＣカードが屈曲されることに起因して、巻線コイルの各コイル端子と配線路の端子パターンとの接続構造が壊れてしまう虞がある。
【０００６】
また、前記のような巻線コイルに代えて、回路板上で配線路に接続されたコイルパターンを形成する方法が考えられ、この場合、コイルパターンに形成される２つのコイル端子を相互に接続する必要があるが、例えば１つの方法として、各コイル端子にスルーホールを形成し、回路板の裏面に各スルーホールを接続する回路パターンを形成することにより各コイル端子を接続する方法が考えられる。この場合には、回路板として両面回路板が使用されることとなる。
【０００７】
しかし、前記のようにコイルパターンの各コイル端子をスルーホール及び回路パターンを介して相互に接続する場合、回路板の下面に接合されるラベルシートは極めて薄いのが一般的であることから、ＩＣカードの下面（裏面）からスルーホールや回路パターン自体及びその凹凸が視認されて見栄えが悪くなる問題がある。また、スルーホールを介して上面の各コイル端子と下面の回路パターンとを接続する両面回路板は、その製造上多くの工程数を経て形成されるものであるから、製造コストが高騰してしまう問題がある。更に、このような両面回路板では、配線路等の保護上からその両面に絶縁レジスト層が形成されのが一般的であり、従って、かかる絶縁レジスト層の分だけＩＣカードの厚さが大きくなってしまうものである。
【０００８】
本発明は前記従来の問題点を解消するためになされたものであり、２つのコイル端子を有するコイルパターンが形成されてなるフレキシブル基板を備えた非接触型ＩＣカードにおいて、低いコストをもってカード厚さを見栄え良く薄くすることができるとともに、ＩＣカードを屈曲させた場合においても各コイル端子間の接続構造における信頼性を保持可能なＩＣカードを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明に係るＩＣカードは、２つのコイル端子を有するコイルパターンが形成されるとともにＩＣチップが搭載されたフレキシブル基板と、前記ＩＣチップを受容する第１貫通孔が設けられるとともに前記各コイル端子に対応して２つの第２貫通孔が設けられ、フレキシブル基板上に接合される第１構造部材と、前記各第２貫通孔及び第２貫通孔間を連絡する所定領域が露出されるように長孔状の第３貫通孔が設けられ、前記第１構造部材上に接合される第２構造部材と、前記フレキシブル基板の下面及び第２構造部材の上面に接合される一対のラベルシートとを備え、前記各コイル端子は、前記所定領域に対応する第３貫通孔内及び各第２貫通孔内に導電性ペーストを充填することにより、相互に接続されている構成を有する。
【００１０】
前記構成において、前記第３貫通孔はＩＣカードの短手方向に沿って形成されていることが望ましく、また、前記導電性ペーストは銀ペーストからなり、その銀ペーストはディスペンサを介して前記所定領域に対応する第３貫通孔内及び各第２貫通孔内に充填される。
【００１１】
【作用】
前記構成を有する本発明に係るＩＣカードは、フレキシブル基板、フレキシブル基板上に接合された第１構造部材、第１構造部材上に接合された第２構造部材、及び、フレキシブル基板の下面と第２構造部材の上面に接合された一対のラベルシートから構成されている。かかるＩＣカードにおいて、フレキシブル基板に搭載されたＩＣチップは、第１構造部材の第１貫通孔内に受容されており、また、フレキシブル基板上に形成されたコイルパターンの２つのコイル端子は、第２構造部材に設けられた長孔状の第３貫通孔内での所定領域に対応する部分及び各第２貫通孔内に、ディスペンサを介して導電性ペーストとしての銀ペーストを充填することにより、相互に接続されている。
【００１２】
このように、本発明に係るＩＣカードでは、コイルパターンの２つの各コイル端子を接続するに際して、フレキシブル基板として両面基板を使用することなく、ＩＣカードの内部で第２構造部材の第３貫通孔内で所定領域に対応する部分及び第１構造部材の各第２貫通孔内に銀ペーストを充填し、かかる銀ペーストを介して各コイル端子を相互に接続していることから、フレキシブル基板の下面に接合されるラベルシートからスルーホール、回路パターン自体やその凹凸が視認されることは全くなく、従って、ＩＣカードの見栄えは良好なものとなる。また、絶縁レジスト層が形成された両面基板を使用していないので、ＩＣカードのコストを低く抑えることが可能となり、更に、ＩＣカードの厚さを薄く形成することが可能となる。
【００１３】
また、ＩＣカードが屈曲される際に、その長手方向には屈曲し易いものの短手方向には屈曲し難いことから、長孔状の第３貫通孔がＩＣカードの短手方向に沿って形成されている場合には、コイルパターンの各コイル端子と銀ペーストとの間に形成される接続構造が壊れてしまうことは殆どなく、従って、かかる接続構造における信頼性を保持することが可能となる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明に係るＩＣカードについて、本発明を具体化した実施例に基づいて図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、ＩＣカードの全体構成について図１に基づき説明する。図１はＩＣカードの分解斜視図である。
図１において、ＩＣカード１は、基本的に、フレキシブル基板２、フレキシブル基板２上に接着剤を介して接合される第１構造部材３、第１構造部材３の上面に接着剤を介して接合される第２構造部材４、フレキシブル基板２の下面に接着剤を介して接合される下ラベルシート５及び第２構造部材４の上面に接着剤を介して接合される上ラベルシート６が、相互に積層された５層構造を有する。
【００１５】
ここに、フレキシブル基板２は、略矩形状のポリエステルフィルム（商品名「ルミラー」・厚さ１２５μｍ）からなり、その上面には、所定の回路パターン７が形成されている。かかる回路パターン７にはコイルパターン８が設けられており、コイルパターン８は２つのコイル端子９、１０を有する。このコイルパターン８は、ＩＣカード１が端末装置のカードスロットに差し込まれた際に、端末装置側から磁気力を受けることに基づき電磁誘導作用を介して電流を誘起するものであり、このようにコイルパターン８に誘起された電流は、コンデンサ１１に充電されるとともに、各ＩＣチップ１２の駆動に使用される。尚、図１においては、各コンデンサ１１、ＩＣチップ１２は、樹脂封止された状態で示されている。
【００１６】
また、回路パターン７には１対の送信側ランド１３、１３、及び、１対の受信側ランド１４、１４が接続されている。各送信側ランド１３は、各ＩＣチップ１２を介して演算等が行われたデータを端末装置側に送信するための送信アンテナとしての作用を行い、また、各受信側ランド１４は、端末装置側にて演算等されたデータを受信するための受信アンテナとしての作用を行う。各受信側ランド１４を介して端末装置側から受信されたデータは、各ＩＣチップ１２に記憶される。
尚、回路パターン７に接続された各コンデンサ１１は、コイルパターン８を介して誘起された電流により充電され、その充電された電気エネルギを介して各ＩＣチップ１２の駆動を行う。また、各ＩＣチップ１２は、各種データの演算、記憶を行う。
【００１７】
第１構造部材３は、前記フレキシブル基板２と同様、略矩形状のポリエステルフィルム（厚さ３５０μｍ）から形成されており、かかる第１構造部材３には、フレキシブル基板２と接合された際に、前記２つの各コンデンサ１１を収納する貫通孔１５、ＩＣチップ１２のそれぞれを収納する貫通孔１６、１７、及び、前記コイルパターン８における一方のコイル端子９に対応する貫通孔１８、他方のコイル端子１０に対応する貫通孔１９が形成されている。
【００１８】
第２構造部材４４は、前記各フレキシブル基板２、第１構造部材３と同様、略矩形状のポリエステルフィルム（厚さ１２５μｍ）から形成されており、この第２構造部材４には、第１構造部材３に形成された各貫通孔１５乃至１７に対応するとともに、各貫通孔１５等と同一の大きさを有する貫通孔２０乃至２２がそれぞれ形成されている。各貫通孔２０乃至２２は、一部硬化してＢステージにあるエポキシ樹脂を含浸した布（プリプレグ）からなるカバーシート２４を介して被覆されている。このカバーシート２４は、各コンデンサ１１、ＩＣチップ１２を保護するためのものである。
【００１９】
また、第２構造部材４には、第１構造部材３に形成された各貫通孔１８、１９及び各貫通孔１８、１９間を連絡する所定領域Ａの上方を開放して露出させるべく、ＩＣカード１の短手方向Ｃに沿って長孔状の貫通孔２３が形成されている。かかる貫通孔２３からは、後述するように、ディスペンサＤを介して銀ペーストＰが第１構造部材３の各貫通孔１８、１９内に充填され、その充填された銀ペーストＰは、各貫通孔１８、１９内及び貫通孔２３内で所定領域Ａに対応する部分に満たされる。このとき、貫通孔１８内に充填された銀ペーストＰはコイルパターン８のコイル端子９と接触し、また、貫通孔１９内に充填された銀ペーストＰはコイルパターン８のコイル端子１０と接触する。これにより、コイルパターン８の各コイル端子９と１０は、貫通孔１８内の銀ペースト、所定領域Ａに対応する貫通孔２３内の銀ペースト、及び、貫通孔１９内の銀ペーストを介して、相互に接続されるものである。
【００２０】
各ラベルシート５、６は、いずれもポリ塩化ビニルシート（厚さ２５μｍ）からなり、下ラベルシート５はフレキシブル基板２の下面に、また、上ラベルシート６は第２構造部材４の上面に接着剤を介して接合されている。
【００２１】
次に、前記のように構成されるＩＣカード１を製造する製造方法について図１、図２に基づき説明する。図２は第２構造部材４に形成された長孔状の貫通孔２３から第１構造部材３の各貫通孔１８、１９内に銀ペーストＰを充填する状態を示す断面図である。
【００２２】
ＩＣカード１を製造するには、先ず、ＩＣカード１の６ピース分を並べたもの（２行×３列）よりも若干大きめの幅と長さを有するフレキシブル基板２、第１構造部材３、第２構造部材４、一対の下及び上ラベルシート５、６を用意する。
この時点において、フレキシブル基板２では、ＩＣカード１の各ピース毎に、回路パターン７、各コイル端子９、１０を含むコイルパターン８、各送信側ランド１３、各受信側ランド１４等が形成されている。かかるフレキシブル基板２を作成するには、ポリエステルフィルムに接着剤を介して銅箔を貼り合わせた後、ＩＣカード１の各ピース毎に、公知のエッチング処理を使用して回路パターン７、コイルパターン８、各送信側ランド１３、各受信側ランド１４、各コンデンサ１１及びＩＣチップ１２の搭載用ランド等を形成する。
【００２３】
また、同様に、第１構造部材３においては、ＩＣカード１の各ピース毎に、各コンデンサ１１を収納する貫通孔１５、各ＩＣチップ１２を収納する貫通孔１６、１７、各コイル端子９、１０を露出するための貫通孔１８、１９が形成されており、第１構造部材３の両面には、エステル系熱可塑性接着剤が所定量塗布されている。
更に、同様に、第２構造部材４においては、ＩＣカード１の各ピース毎に、各貫通孔２０乃至２２（貫通孔１５乃至１７に対応する）、及び、貫通孔２３（貫通孔１８、１９及び所定領域Ａに対応する）が形成されている。
【００２４】
尚、本実施例では、生産効率を向上するために、最終製品の数ピース分（６ピース分）に相当するフレキシブル基板２等を使用したが、予め、ＩＣカード１の１ピース分毎に分割されたものを使用してもよいことは勿論である。
前記のように用意されたフレキシブル基板２の上面側に第１構造部材３の下面側を重ね合わせ、更に、第１構造部材３の上面側に第２構造部材４の下面側を重ね合わせた後、これらに対してホットプレス処理（８０℃、４０ｋｇｆ／ｃｍ² ）を約１０分間施した後に、冷却を行い積層体とする。これにより、フレキシブル基板２、第１構造部材３、及び、第２構造部材４からなる３層構造の積層体が得られる。
【００２５】
次に、ＩＣカード１の各ピース毎に、貫通孔１５、２０内で露出している各コンデンサ１１の搭載用ランドに対し、常法に従って各コンデンサ１１が実装される。同様にして、各貫通孔１６、２１、貫通孔１７、２２内で露出している各ＩＣチップ１２の搭載用ランドに対し、常法に従って各ＩＣチップ１２が実装されるとともに、ワイヤボンディング等の処理が行われる。
【００２６】
この後、各貫通孔１５乃至１７及び貫通孔２０乃至２２により構成される各凹部内に、フェライト粒子と軟質エポキシ樹脂からなるスラリーを充填して、各コンデンサ１１、ＩＣチップ１２の樹脂封止を行う。尚、前記スラリーに代えて、硬化後に構造部材３を構成するポリエステル樹脂よりも硬度が高くなるエポキシ樹脂を充填してもよい。
【００２７】
続いて、前記処理を施された積層体を銀ペースト充填装置に位置決め配置した後、ＩＣカード１の各ピース毎に、図２に示すように、ディスペンサＤを介して銀ペーストＰを矢印Ｂ方向に移動させつつ貫通孔２３から第１構造部材３の貫通孔１８内、所定領域Ａに対応する貫通孔２３の部分内、及び、貫通孔１９内に充填する。このように充填された銀ペーストＰは、図３に示すように、コイルパターン８における一方のコイル端子９と他方のコイル端子１０とを相互に接続するものである。
【００２８】
このように、本実施例に係るＩＣカード１では、コイルパターン８の２つの各コイル端子９、１０を接続するに際して、フレキシブル基板２として両面基板を使用することなく、第２構造部材４の貫通孔２３から第１構造部材３の貫通孔１８内、所定領域Ａに対応する貫通孔２３の部分内、及び、貫通孔１９内に銀ペーストＰを充填することにより、かかる銀ペーストＰを介してＩＣカード１の内部で各コイル端子９、１０間を接続していることから、フレキシブル基板２の下面に接合されるラベルシート５からスルーホール、回路パターン自体やその凹凸が視認されることは全くない。従って、ＩＣカード１の見栄えは良好なものとなる。また、絶縁レジスト層が形成された両面基板を使用していないので、ＩＣカード１のコストを低く抑えることが可能となり、更に、ＩＣカード１の厚さを薄く形成することが可能となる。また、貫通孔２３は、ＩＣカード１の携帯時等に屈曲され難い短手方向Ｃに沿って形成されているので、前記した銀ペーストＰと各コイル端子９、１０間における接続構造が壊れてしまうことは殆どなく、従って、かかる接続構造における信頼性を保持することが可能となる。
【００２９】
前記のようにコイルパターン８における各コイル端子９、１０の接続を行った後、各貫通孔２０乃至２２を取り囲む所定の箇所に、カバーシート２４を配置する。この後、下ラベルシート５の上面に接着剤を所定量塗布してフレキシブル基板２の下面側に配置し、また、上ラベルシート６の下面に接着剤を所定量塗布して第２構造部材４の上面側に配置する。そして、ホットプレス処理（１５０℃、４０ｋｇｆ／ｃｍ² ）を約１０分間施した後に冷却を行う。
【００３０】
次に、各ラベルシート５、６の表面において、ＩＣカード１の各ピースに相当する部分毎に、所望の文字、数字（例えば、キャッシュカードとして用いる場合の「銀行名」等）等の印刷及び打ち抜きを行って、６ピース分のＩＣカード１を備えるＩＣカード板を作成する。そして、このＩＣカード板を常法に従って、１ピース毎に切り出すことにより、図３に示すように、本実施例に係るＩＣカード１が得られるものである。尚、図３はＩＣカード１の要部を示す断面図である。
【００３１】
以上詳細に説明した通り本実施例に係るＩＣカード１では、フレキシブル基板２に形成したコイルパターン８の２つの各コイル端子９、１０を接続するに際して、フレキシブル基板２として両面基板を使用することなく、第２構造部材４の貫通孔２３から第１構造部材３の貫通孔１８内、所定領域Ａに対応する貫通孔２３の部分内、及び、貫通孔１９内に銀ペーストＰを充填することにより、かかる銀ペーストＰを介してＩＣカード１の内部で各コイル端子９、１０間を接続するように構成したので、フレキシブル基板２の下面に接合される下ラベルシート５からスルーホール、回路パターン自体やその凹凸が視認されることは全くなくなり、これより見栄えの良いＩＣカード１を得ることができる。
【００３２】
また、絶縁レジスト層が形成された両面基板を使用していないので、ＩＣカード１のコストを低く抑えることが可能となり、更に、ＩＣカード１の厚さを薄く形成することが可能となる。
更に、貫通孔２３は、ＩＣカード１の携帯時等に屈曲され難い短手方向Ｃに沿って形成されているので、前記した銀ペーストＰと各コイル端子９、１０間における接続構造が壊れてしまうことは殆どなく、従って、かかる接続構造における信頼性を保持することができる。
【００３３】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能であることは勿論である。例えば、前記実施例においては、貫通孔２３がＩＣカード１の短手方向Ｃに沿って形成されているが、ＩＣカード１の屈曲上支障がなければ、貫通孔２３を短手方向Ｃと直交する長手方向に沿って形成してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明は、２つのコイル端子を有するコイルパターンが形成されてなるフレキシブル基板を備えた非接触型ＩＣカードにおいて、低いコストをもってカード厚さを見栄え良く薄くすることができるとともに、ＩＣカードを屈曲させた場合においても各コイル端子間の接続構造における信頼性を保持可能なＩＣカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＣカードの分解斜視図である。
【図２】第２構造部材に形成された長孔状の貫通孔から第１構造部材の各貫通孔内に銀ペーストを充填する状態を示す断面図である。
【図３】ＩＣカード１の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１ＩＣカード
２フレキシブル基板
３第１構造部材
４第２構造部材
５下ラベルシート
６上ラベルシート
７回路パターン
８コイルパターン
９、１０コイル端子
１１コンデンサ
１２ＩＣチップ
１３送信側ランド
１４受信側ランド
１５〜２３貫通孔
Ａ所定領域
Ｃ短手方向
Ｄディスペンサ
Ｐ銀ペースト

Claims

２つのコイル端子を有するコイルパターンが形成されるとともにＩＣチップが搭載されたフレキシブル基板と、
前記ＩＣチップを受容する第１貫通孔が設けられるとともに前記各コイル端子に対応して２つの第２貫通孔が設けられ、フレキシブル基板上に接合される第１構造部材と、
前記各第２貫通孔及び第２貫通孔間を連絡する所定領域が露出されるように長孔状の第３貫通孔が設けられ、前記第１構造部材上に接合される第２構造部材と、
前記フレキシブル基板の下面及び第２構造部材の上面に接合される一対のラベルシートとを備え、
前記各コイル端子は、前記所定領域に対応する第３貫通孔内及び各第２貫通孔内に導電性ペーストを充填することにより、相互に接続されていることを特徴とするＩＣカード。
前記第３貫通孔はＩＣカードの短手方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１記載のＩＣカード。
前記導電性ペーストは銀ペーストからなり、その銀ペーストはディスペンサを介して前記所定領域に対応する第３貫通孔内及び各第２貫通孔内に充填されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＩＣカード。