JP2000048151A - 非接触icカード - Google Patents

非接触icカード

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JP2000048151A
JP2000048151A JP21603798A JP21603798A JP2000048151A JP 2000048151 A JP2000048151 A JP 2000048151A JP 21603798 A JP21603798 A JP 21603798A JP 21603798 A JP21603798 A JP 21603798A JP 2000048151 A JP2000048151 A JP 2000048151A
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circle
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JP21603798A
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Hisashi Asuke
尚志 足助
Nobuyuki Azuma
伸享 東
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】非接触ICカードにおいて、機械的強度を実用
上充分に向上することを課題とする。 【解決手段】複数のカード基材が積層された内側に、モ
ジュール基板と実装されたICチップとICチップを封
止した樹脂などから構成されるICモジュールと、それ
に接続されたアンテナが埋め込まれた非接触ICカード
において、ICチップを封止した面に補強材が配備され
て、この補強材の大きさ、形はICチップの長辺方向の
長さを直径とした円以上の大きさの円形または略円形で
あることを特徴とする非接触ICカード。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、曲げや点圧による
ICの破壊を防ぐことによって信頼性を向上させた非接
触ICカードに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より個人を識別するIDカードとし
て、磁気あるいは光学的読み取りを行う方法がクレジッ
トカード等において広く用いられてきた。しかしなが
ら、技術の大衆化によってデータの改ざんや偽造カード
が出回るようになり、実際に偽造カードによって被害を
受ける人が増加するなど、個人情報の秘匿に関して社会
問題化している。このため、近年ではICチップを内臓
したICカードが情報容量の大きさや暗号化データを載
せられるという点から個人データを管理するものとして
注目を集めている。
【0003】従来ICカードは、IC回路と外部データ
処理装置との情報交換のために、電気的かつ機械的に接
合するための接続端子を有していた。そのため、IC回
路内部の気密性の確保、静電気破壊対策、端子電極の電
気的接続不良、読み書き装置の機構が複雑、等々様々な
問題を有していた。また、ICカードを読み書き装置に
挿入または装着するという人による動作が結局は必要と
なり、利用分野によっては効率が悪く煩雑であるため、
手間が要らず携帯状態で使用できるような遠隔データ処
理装置との情報交換が可能な非接触ICカードの出現が
望まれていた。
【0004】そこで、プラスチック製のカード基体の中
に電磁波を利用するためのアンテナとメモリや演算機能
を具備したICチップを備えている非接触ICカードが
開発された。これはリーダーライタからの外部電磁波に
よってカード内のアンテナに励起された誘導起電力でI
Cを駆動しようというものであり、バッテリー電源をカ
ード内部にもつ必要がなく、アクティビティに優れたカ
ードを提供することができる。アプリケーションによっ
てはペーパーバッテリーなどの薄型電池を内部にもっ
て、距離を飛ばせるようにしたり、高い周波数帯を利用
するという動きもあるが、コストやアプリケーションの
観点から、バッテリーレスのものが多く望まれている。
【0005】ICチップは、一般にガラスエポキシ基板
(モジュール基板)上にワイヤボンディング実装法やフ
リップチップ実装法などによって実装される。その後通
常は温度、湿度などの外部環境の変化からの保護、電気
的絶縁性を保持、動作中に発生した熱の拡散などを目的
に、樹脂で封止を行う。使用される樹脂材料は、エポキ
シ樹脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹
脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、およびこれらの混
合、変成樹脂等がある。これらの樹脂をインジェクショ
ン法、ディスペンサーによるポッティング塗布、メタル
マスクを用いた印刷塗布等の方式を用いてICチップを
覆う如く形成した後、硬化させる。この状態までのもの
を一般にICモジュールと呼ぶ。
【0006】更にICモジュールにアンテナをはんだ付
け等の方法によって接続し、非接触ICカードとしての
機能を有する状態にした場合には、特にインレットやイ
ンレイと呼ぶ。
【0007】近年では、低価格化を図るために、アンテ
ナとICチップとの接合電極部をシート上に設け、直接
ICチップを実装するベアチップ実装方式も試みられて
いる。この場合は、ICチップの回路形成面にある電極
部にバンプと呼ばれる突起物をはんだや金などで設け、
バンプを通して電極部と接続するフェースダウン方式を
とっている。接続には、異方性導電フィルムや異方性導
電樹脂のような導電粒子を含んだ樹脂や、アンダーフィ
ルのようにICチップ回路面とモジュール基板の間を埋
めることを目的としたものがある。この場合でも、イン
レットの動作信頼性のために、前述したような樹脂によ
る封止を行う必要がある。しかしながら、モジュール化
したICを使用する場合に比較して、機械的強度が不十
分であり、カードに高機能化を求めるマネー情報やID
情報を管理するに問題がある。
【0008】アンテナは電線をループ状に形成したもの
や上述したように、シート上に導体箔を貼りエッチング
などの方法により形成したもの等がある。利用する周波
数によりその形状や巻き数は異なるが、現在頻繁に利用
されている13MHz程度の周波数の場合、数回巻いた
ものが一般的である。
【0009】このような部材から構成されたインレット
をカード内部に埋め込むには様々な方法が開発されてい
るが、カード基材となるプラスチックシート中にインレ
ットを挟み込み、プレス機により加温、加圧して熱融着
により一体化するという熱ラミネート方式が多く用いら
れている。その他にも、接着剤やホットメルト中にイン
レットを埋め込み、プラスチックシートによって挟み込
む方法、また、インジェクション技術を用いたり、UV
硬化技術を用いてカードに熱的負担をかけないで製造し
たりすることもできる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ICチ
ップを用いたカードは、ICチップが機械的に破壊され
るとすべてのデータが失われてしまうことから、折り曲
げや、点衝撃などの点圧に対して、機械的強度をいかに
上げるかが課題となっている。その意味もあって、IC
チップの封止は、カード基材と異なる硬度をもった樹脂
がICチップを保護する役割の一端を果たしているとは
いえるが、現状充分な強度を得られてはいえない。本発
明は非接触ICカードにおいて、機械的強度を実用上充
分に向上することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために発明されたものである。即ち、請求項1の
発明においては、複数のカード基材が積層された内側
に、モジュール基板と実装されたICチップとICチッ
プを封止した樹脂などから構成されるICモジュール
と、それに接続されたアンテナが埋め込まれた非接触I
Cカードにおいて、ICチップを封止した面に補強材が
配備されて、この補強材の大きさ、形はICチップの長
辺方向の長さを直径とした円以上の大きさの円形または
略円形であることを特徴とする非接触ICカード、とし
たものである。
【0012】請求項2の発明においては、請求項1にお
ける補強材は、その大きさ、形がICチップの長辺方向
の長さ以上を直径とした略円形であり、配備位置はIC
チップの直上であることを特徴とする非接触ICカー
ド、としたものである。
【0013】請求項3の発明においては、請求項1又は
2における補強材は、金属板であることを特徴とする非
接触ICカード、としたものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。なお、カードの製造方法によって使用される材料
等も若干異なるが、ここでは製造方法として熱ラミネー
ト方式をとった場合を説明する。
【0015】図1は、本発明の基本的な構成であり、カ
ード内のICチップ部の断面構成を示すものである。カ
ード基材11はプラスチックからなり、塩化ビニル、P
ET、ABS、ポリカーボネイトなどの樹脂及びこれら
をアロイ化したもの等が用いられる。これらは多層構造
をなしており、その間には接着剤を用いる場合もある。
カード基材11のほぼ中央部にはICモジュール12及
びアンテナ13が設置された樹脂シート14が挟み込ま
れ保持されている。ICモジュール12は、モジュール
基板と、実装されたICチップと、ICチップを封止し
た樹脂などから構成される。樹脂シートには金属ワイヤ
を巻いたアンテナや導体箔をエッチングして形成された
アンテナパターンの導体箔が設けてある。樹脂シート1
4はガラスエポキシやポリイミド、PET、PVC、A
BS、ポリカーボネイトなどの樹脂及びこれらをアロイ
化したもの等、シート状に加工できるものならば、使用
可能である。導体としては、銅、アルミニウムなどが使
用できるが、媒体価格を安価にすることを考えれば、ア
ルミニウム箔が推奨される。
【0016】ICモジュール12の直上に、補強材15
が配備されている。これによって上方からの点圧に関し
て、補強材により力が分散されてIC全体に均一にかか
るので機械的強度が向上する。下方からの点圧に関して
は、もともとモジュール基板があるため、封止樹脂単独
よりも強くなっている。また補強材15の大きさ、形
は、ICチップの長辺方向の長さ以上を直径とした略円
形であるで、曲げたときに補強材にかかる応力が一点に
集中しないのと同時に、ICチップにも余分な応力はか
からない。補強材15の大きさ、形につき、ICチップ
の長辺方向の長さ以上を直径としたほぼ円形であればよ
く、例えば楕円形、角が曲率半径の大きい円弧の四角形
などの形でも良い。更に、補強材を金属のように塑性の
ある物質にすることで、曲げに対しても強くなる。
【0017】
【実施例】次に本発明による非接触ICカードの実施例
を詳細に説明する。図2に実施例の断面構成を示す。使
用したモジュールシート141はモジュール化されたマ
イフェアチップ(ミクロン社製)をPVCシート状に銅
箔のエッチングによるアンテナを形成して接合したシー
ト(シーメンス社製)200μm厚を用いた。ICモジ
ュール12の封止側に、直径3mm、厚さ50μmの鉄
板よりなる補強材15をシアノアクリレート系接着剤で
仮固定した。カード基材としては、厚さ150μmのP
ET−Gよりなるカード基材a111、塩化ビニル・酢
酸ビニル共重合体接着剤を5μm厚で塗布した125μ
m厚の延伸PETよりなるカード基材b112をモジュ
ールシート141の両側から挟み込み(全部で5層構
成)、帳合した。この5層重ねシートを上下から厚さ
0.5mmのステンレス板で挟み込み、加熱プレスを行
った。プレス条件は、初期は低圧で170℃で約8分、
その後、15kgf/cm2 、170℃で2分熱ラミネ
ートを行った。更に、カード作製時に生じるねじれ、カ
ード表面上のあばたを防止するため、冷却プレスを15
kgf/cm2 、室温で5分間行った。このラミネート
シートを内側にあるアンテナ等を傷つけないようにカー
ドの大きさに打ち抜き、本発明による非接触ICカード
を得た。上記のような要領で作製した、本発明による補
強材を入れた非接触ICカードと入れないで作製したカ
ードの機械的強度(点圧破壊強度及びJISのX630
5の曲げ試験)の比較を行ったところ、表1のようにな
った。
【0018】
【表1】
【0019】なお、本発明内容から、ICをモジュール
化せずにベアチップ実装した非接触ICカードにおいて
も同様のことが類推されるのは明らかである。また前記
実施例では、バッテリーレスの場合を事例としている
が、バッテリーを保持した状態にあっても、本発明技術
的範囲に影響を与えるものではない。
【0020】
【発明の効果】本発明のように、複数のカード基材を積
層した内側に、モジュール基板と実装されたICチップ
とICチップを封止した樹脂から構成されるICモジュ
ールと、それに接続されたアンテナを埋め込んだ非接触
ICカードにおいて、ICチップを封止した面に補強材
を配備したことによって、非接触ICカードの機械的強
度、特に点圧強度が向上し、信頼性を増すことができ
る。また、その補強材の大きさ、形をICチップの長辺
方向の長さ以上の直径とした略円形にし、配備位置をI
Cチップの直上にすることなどで、曲げ特性においても
更に強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による非接触ICカードの断面構成図。
【図2】本発明の実施例のICカードの断面構成図。
【符号の説明】
11………カード基材 12………ICモジュール 13………アンテナ 14………樹脂シート 15………補強材 111……カード基材a 112……カード基材b 141……モジュールシート

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のカード基材が積層された内側に、モ
    ジュール基板と実装されたICチップとICチップを封
    止した樹脂などから構成されるICモジュールと、それ
    に接続されたアンテナが埋め込まれた非接触ICカード
    において、ICチップを封止した面に補強材が配備され
    て、この補強材の大きさ、形はICチップの長辺方向の
    長さを直径とした円以上の大きさの円形または略円形で
    あることを特徴とする非接触ICカード。
  2. 【請求項2】請求項1における補強材は、その大きさ、
    形がICチップの長辺方向の長さ以上を直径とした略円
    形であり、配備位置はICチップの直上であることを特
    徴とする非接触ICカード。
  3. 【請求項3】請求項1又は2における補強材は、金属板
    であることを特徴とする非接触ICカード。
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