JP2001052129A

JP2001052129A - 非接触ｉｃカードとその製造方法

Info

Publication number: JP2001052129A
Application number: JP11221032A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Yamada; 修一山田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】製造コストを上昇させることなく、通信性能
の低下を生じさせない、信頼性の高い非接触ＩＣカード
とその製造方法を提供する。【解決手段】外部装置と非接触でデータ授受を行う通
信アンテナ１１ａを有するアンテナシート１１と、アン
テナシート１１に配置され、通信アンテナ１１ａを接続
して、その通信アンテナ１１ａで授受したデータを記憶
するＩＣ２０と、アンテナシート１１に配置され、ＩＣ
２０による突き出し部分を吸収するための空間を形成す
る貫通孔１２ａを有し、その貫通孔１２ａを形成すると
きにできるダレ面をアンテナシート１１側に向けて重ね
合わせるスペーサシート１２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製造時及び使用時
に、通信性能が低下することのない非接触ＩＣカードと
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の非接触ＩＣカードの層構
成を示す図である。従来より、非接触ＩＣカードは、ア
ンテナシート１１にアンテナコイル１１ａを形成し、そ
のアンテナコイル１１ａの上にＩＣ２０を実装してい
る。このＩＣ実装方法としては、例えば、ＦＣ（Ｆｌｉ
ｐＣｈｉｐ）実装方式がある。ＦＣ実装方式とは、Ｉ
Ｃ端子面を下側に向けて実装する方式で、通常、バンプ
を介して、ＩＣ端子とアンテナコイル１１ａの接続端子
とを接合している。このため、接触ＩＣカードで用いら
れているワイヤーボンディング方式のように、ワイヤの
高さに加え、それを被覆するモールド樹脂の厚さ分、厚
くなってしまうようなことがないので、ＩＣ２０の突き
出し量を少なくすることができる。また、突き出し量を
大きくする要因のひとつであるＩＣ自体も、薄いタイプ
のものが開発されており、その点においても、ＩＣの突
き出し量を少なくすることが可能になってきている。

【０００３】しかし、現在でも、ＩＣの厚さは５０〜２
００μｍ程度ある。また、点圧や曲げ力といったカード
にかかる負荷からＩＣ自体及びＩＣ接合部を保護するた
めに、モールド樹脂でＩＣを封止することが多い。この
ようにした場合は、ＩＣ部分の厚さは１００〜２５０μ
ｍ程度になってしまって、さらに突き出し量が大きくな
ってしまい、カード表面の平滑性が損なわれることにな
る。そこで、カード表面を一様に平滑にするために、ス
ペーサシート１２を設けている。スペーサシート１２
は、突き出したＩＣ２０による凸部高さを吸収し、カー
ド表面を平滑にするシートである。スペーサシート１２
は、ＩＣ２０による凸部高さと同等以上の厚さであり、
また、ＩＣ２０を実装したアンテナシート１１に重ねた
ときに、ＩＣ２０があたないように貫通孔１２ａが形成
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の非接触ＩＣカードは、以下のような可能性があった。
すなわち、スペーサシート１２の貫通孔１２ａは、金型
で打ち抜いて、又はレーザ加工で形成するので、片面
に、バリがでてしまう。図４に示すように、バリ面をア
ンテナシート１１に向かい合わせてしまうと、カード形
成時のラミネートする際にかける圧力により、バリでア
ンテナコイル１１ａを潰してしまう恐れがある。アンテ
ナコイル１１ａを潰してしまうと、アンテナコイル１１
ａの断面積が縮小するので、アンテナコイル１１ａの抵
抗値が上昇して通信特性が低下したり、また、アンテナ
コイル１１ａが断線して、通信不能になる可能性があ
る。特に、導電インキで形成したアンテナコイル１１ａ
は、軟らかいので、潰れやすく、製造工程上の歩留まり
が下がってしまう恐れがあった。また、出荷時の検査に
合格しても、カード所持者が、例えば、ＩＣカード１０
を財布に入れて、その財布をズボンのポケットに入れて
携帯していると、ＩＣカード１０に大きな曲げ力が加わ
り、その力によって、アンテナコイル１１ａの潰れ又は
断線が発生して、通信機能を低下させることがあった。
そのような不具合を避ける方法として、面押し加工等に
より、バリを除去する方法もあるが、工程が増えるた
め、製造コストが上昇してしまう。

【０００５】本発明の課題は、製造コストを上昇させる
ことなく、通信性能の低下を生じさせない、信頼性の高
い非接触ＩＣカードとその製造方法を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付
して説明するが、これに限定されるものではない。前記
課題を解決するために、請求項１の発明は、外部装置と
非接触でデータ授受を行う通信アンテナ（１１ａ）を有
するアンテナシート（１１）と、前記アンテナシート
（１１）に配置され、前記通信アンテナ（１１ａ）を接
続して、その通信アンテナ（１１ａ）で授受したデータ
を記憶するＩＣ（２０）と、前記アンテナシート（１
１）に配置され、前記ＩＣ（２０）による突き出し部分
を吸収するための空間を形成する貫通孔（１２ａ）を有
し、その貫通孔（１２ａ）を形成するときにできるダレ
面を前記アンテナシート（１１）側に向けて重ね合わせ
るスペーサシート（１２）とを備える非接触ＩＣカード
である。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の非接
触ＩＣカードにおいて、前記スペーサシート（１２）に
形成され、前記貫通孔（１２ａ）を隠蔽するオーバシー
ト（１３）をさらに備えることを特徴とする非接触ＩＣ
カードである。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又請求項２に
記載の非接触ＩＣカードの製造方法であって、外部装置
と非接触でデータ授受を行う通信アンテナ（１１ａ）を
有し、その通信アンテナ（１１ａ）で授受したデータを
記憶するＩＣ（２０）を配置するアンテナシート（１
１）を作製するアンテナシート作製工程（＃１０１）
と、前記アンテナシート（１１）に配置されたＩＣ（２
０）による突き出し部分を吸収するための空間を形成す
る貫通孔（１２ａ）を有するスペーサシート（１２）を
作製するスペーサシート作製工程（＃１０３）と、前記
スペーサシート作製工程（＃１０３）で作製したスペー
サシート（１２）のダレ面を、前記アンテナシート作製
工程（＃１０１）で作製したアンテナシート（１１）側
に向けて重ね合わせるスペーサシート重ね合わせ工程
（＃１０４）とを備えることを特徴とする非接触ＩＣカ
ードの製造方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
の実施の形態について、さらに詳しく説明する。（実施形態）図１は、本発明による非接触ＩＣカードの
一実施形態を示す断面図であり、図中、（Ａ）は層構成
図、（Ｂ）は完成図である。図２は、スペーサシートの
貫通孔の拡大断面図である。なお、前述した従来例と同
様の機能を果たす部分には、同一の符号を付する。非接
触ＩＣカード１０は、アンテナシート１１と、スペーサ
シート１２と、オーバシート１３と、ＩＣ２０とを備え
る。

【００１０】アンテナシート１１は、外部装置と非接触
でデータ授受を行うアンテナコイル１１ａを有するとと
もに、その授受したデータを記憶するＩＣ２０を接続す
るシートである。アンテナシート１１は、その材料とし
て、一般的に使用される樹脂材料（例えば、ポリ塩化ビ
ニル（ＰＶＣ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ），ポリエチレン（ＰＥ），ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ），ポリビニルアルコール（ＰＶＡＬ），ポリカーボ
ネート（ＰＣ），アクリロニトリル・ブタジエン・スチ
レン共重合（ＡＢＳ），アクリロニトリル・スチレン共
重合体（ＡＳ），ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ），セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ），セ
ルロースプロピオネート（ＣＰ）など）を使用すること
ができる。

【００１１】アンテナシート１１の厚さは、強度等を考
慮すると１００μｍ程度以上であることが望ましい。具
体的な厚さは、カード完成後の厚さを考慮して決めると
よい。例えば、通常のクレジットカードであれば、カー
ド厚は、７６０μｍ（ＩＳＯ規格）であるので、それを
満足するようにアンテナシート１１の厚さを決めればよ
く、また、例えば、テレフォンカードのように、それよ
りも薄いタイプのカードであれば、それを満足するよう
にアンテナシート１１の厚さを決めればよい。

【００１２】また、アンテナシートに銅、アルミニウム
などの箔を張り合わせたアンテナコイル１１ａは、外部
装置と非接触でデータ授受を行う部分であり、アンテナ
シート１１に形成されている。アンテナコイル１１ａ
は、両端に、ＩＣを接続するための接続端子を備える。
アンテナコイル１１ａは、導電性を有するインキ、例え
ば、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂をバインダーとし
て、銀粉を７０〜８０％程度含んだ銀ペーストを使用し
ているインキをアンテナシート１１に、スクリーン印
刷、オフセット印刷、グラビア印刷などの方法で印刷し
て形成する。

【００１３】なお、樹脂バインダー（又はインキビヒク
ル）は、上記の他にも、ブチラール樹脂、塩化ビニル／
酢酸ビニル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル
樹脂、セルロース樹脂、アクリル樹脂、スチレン／マレ
イン酸共重合体樹脂、エポキシ樹脂等を用いて、必要に
応じてニトリルゴム等のゴム系樹脂又はウレタンエラス
トマー等を添加したものを使用することもできる。ま
た、耐熱性を考慮して、ポリアミド、ポリイミド、ポリ
エーテルサルホン等のガラス転移温度（Ｔｇ）の高い樹
脂又は硬化反応によりＴｇが上昇する系を用いることも
できる。上記のような樹脂又はインキビヒクル中に、必
要に応じて界面活性剤、シランカップリング剤、可塑
剤、ワックス、シリコーンオイル等を添加してもよい。
また、導電インキは、銀ペーストの他にも、上記と同様
のバインダー樹脂に、銅粉やカーボンフィラーを含んだ
ペースト又はカーボンフィラーに銀粉や銅粉を混合した
ペースト等を使用することもできる。

【００１４】スペーサシート１２は、ＩＣ２０による凸
部分の厚さを吸収して表面を平滑にするシートであり、
アンテナシート１１に形成されている。スペーサシート
１２は、その厚さがＩＣ２０の厚さに対して同等以上で
あり、ＩＣ２０を内蔵するための空間を形成する貫通孔
１２ａを有する。

【００１５】貫通孔１２ａは、型で打ち抜いて形成す
る。型で打ち抜くと、抜き側は、ダレ面になり、その裏
面は、バリ面になる（図２参照）。そのダレ面をアンテ
ナシート１１側に向けて重ね合わせることによって、貫
通孔１２ａを形成するときにできたバリでアンテナコイ
ル１１ａを傷付けることを防止することができる。

【００１６】オーバシート１３は、スペーサシート１２
の貫通孔１２ａを隠蔽し、表面を装飾するシートであ
り、スペーサシート１２に形成されている。オーバシー
ト１３は、アンテナシート１１と同様の樹脂材料で形成
されている。オーバシート１３の厚さは、強度等を考慮
すると１００μｍ程度以上であることが望ましく、具体
的には、カード完成後の厚さを考慮して決めるとよい。

【００１７】ＩＣ２０は、外部装置と授受するデータを
記憶する部分であり、例えば演算処理を行うＣＰＵと、
そのＣＰＵが取り扱うべきプログラムやデータが格納さ
れているＥＥＰＲＯＭを含む集積回路である。ＩＣ２０
は、バンプ（ＩＣ端子）を有し、そのバンプによってア
ンテナコイル１１ａの接続端子に接続される。ＩＣ２０
は、ＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔ
ｉｎｇＦｉｌｍ；異方性導電フィルム）の接着剤によ
って、アンテナシート１１に接着され、ＩＣ２０のバン
プは、ＡＣＦに含まれる数μｍの微小な導電粒子を介し
てアンテナコイル１１ａの接続端子にＦＣ接続する。

【００１８】（作製方法）非接触ＩＣカードは、以下の
ように作製する。（＃１０１：アンテナシート作製工程）樹脂フィルムに
導電インキを使用してアンテナコイル１１ａを形成して
アンテナシート１１を作製する。

【００１９】（＃１０２：ＩＣ実装工程）＃１０１にお
いて作製したアンテナシート１１のアンテナコイル１１
ａの接続端子に、ＡＣＦを仮貼りし、その接続端子に対
向するように、ＩＣ２０の２箇所のバンプ２０ａを正確
に位置合わせしてＦＣ実装する。また、そのＦＣ実装し
たカードに、カード使用時にかかる点圧及び曲げ応力と
いった外部からの負荷に対する抵抗力を高める場合に
は、樹脂でＩＣを封止して、ＩＣモジュールを完成させ
る。

【００２０】（＃１０３：スペーサシート作製工程）一
方、別のＰＶＣフィルムに対して、＃１０２において完
成させたＩＣモジュールのＩＣ実装領域より若干大きめ
のサイズの貫通孔１２ａをオス・メスの金型で打ち抜い
てスペーサシート１２を作製する。この貫通孔１２ａを
打ち抜く方向によって、スペーサシート１２の打ち抜き
側は、打ち抜き縁が内側にダレた形状になり（ダレ
面）、その逆の面は、打ち抜き縁が外側にバリの突き出
た形状になる（バリ面）（図２参照）。

【００２１】（＃１０４：スペーサシート重ね合わせ工
程）＃１０３において作製したスペーサシート１２をそ
の貫通孔１２ａが＃１０２においてＩＣ２０を実装した
アンテナシート１１のＩＣ実装領域に合うように正確に
位置を合わせて重ねる。なお、この重ね合わせの際、貫
通孔１２ａを打ち抜くときにできたバリがアンテナシー
ト１１にあたらないように、スペーサシート１２のダレ
面をアンテナシート１１側に向けて合わる。一方、スペ
ーサシート１２のバリ面には、オーバシート１３を重ね
る（図１（Ａ）参照）。

【００２２】（＃１０５：カード化工程）＃１０４にお
いて重ね合わせた３層構成のカードを加熱、加圧して各
層間を融着させて、非接触ＩＣカードが完成する（図１
（Ｂ）参照）。

【００２３】本実施形態によれば、アンテナコイル１１
ａに重なる貫通孔１２ａの打ち抜き縁は、ダレており、
角が丸められているので、アンテナコイル１１ａに対す
る剪断作用がないため、アンテナコイル１１ａを潰して
しまうことがない。したがって、カード製造時にアンテ
ナコイル１１ａの抵抗を増加させて通信特性を悪化させ
ることを防止することができる。また、使用時において
も、使用途中で通信できなくなったり、又は通信距離が
短くなったりするなどの通信性能低下を防ぐことができ
る。なお、オス・メスの金型クリアランスを広げること
で、容易に、かつ製造コストを上げることなく、ダレの
丸み度をあげることができる。以上のように、本実施形
態によれば、製造コストを上昇させることなく、通信性
能を低下させない、信頼性の高い非接触ＩＣカードを容
易に製造することができる。

【００２４】（変形形態）以上説明した実施形態に限定
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。例えば、アンテナ
コイル１１ａは、上記実施形態のように導電インキで形
成する場合のみならず、巻線コイルで形成したものを使
用しても、また、エッチングによって銅箔形成したもの
を使用しても、同様の効果が得られる。また、上記実施
形態では、金型を用いて、スペーサシート１２に貫通孔
１２ａを形成したが、レーザ加工により、貫通孔１２ａ
を形成してもよい。レーザ加工は、スペーサシート１２
の樹脂基材を溶断して形成するので、溶け残った樹脂基
材の一部が貫通孔１２ａの境界上に残ってしまい、それ
が金型のバリに相当し、その高さも４０〜１００μｍ程
度と金型よりも大きくなるのが一般的である（図３参
照）。そのため、金型の場合以上に本発明の効果があ
る。さらに、上記実施形態では、カードは、３層構成の
ものであったが、保護層を設けるなどして、４層以上の
ものであってもよく、カード化工程では、ＰＥＴのよう
に自己融着性のない材料については、各層間に接着剤を
用いて貼り合わせてもよい。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例により、さらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。（実施例）（１）厚さ１００μｍの自己融着性のある塩化ビニル
（ＰＶＣ）フィルムに対して、スクリーン印刷機を用い
て銀ペーストの導電インキを厚さ１０μｍ程度で印刷し
て、オーブンで乾燥させることにより、同一面内にアン
テナコイル１１ａ及び接続端子（２端子）を有するアン
テナシート１１を作製した。

【００２６】（２）一方、別のＰＶＣフィルムに対し
て、オス・メスの金型で貫通孔１２ａを打ち抜いてスペ
ーサシート１２を作製した。このとき、触針式表面形状
測定器（日本真空技術（株）社製Ｄｅｋｔａｋ３０３
０）を使用して、表面形状を測定したところ、高さ３０
μｍのバリができていた。

【００２７】（３）（１）において作製したアンテナシ
ート１１に対して、（２）において作製したスペーサシ
ート１２をダレ面が合わさるように重ね、さらに、バリ
面にオーバシート１３を重ねた。

【００２８】（４）（３）において重ね合わせたシート
に対して、１５０℃の温度下で２０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧
力を１５分間かけて、各層間を融着させてカードを作製
した。

【００２９】（５）（４）において作製したカードを層
間剥離させ、アンテナシート１１上のスペーサシート１
２の貫通孔１２ａが重なっていた領域を目視にて観察し
た。このとき、アンテナシート１１に跡はほとんど残っ
ておらず、わずかに、導電インキの１／１０程度の深さ
の跡が残っているだけであった。

【００３０】（６）次に、（４）において作製したカー
ドに対して、繰返しベンディングテスト（ＩＳＯ６３０
３曲げ特性試験法）を実施した後、カードを層間剥離さ
せてアンテナシート１１上のスペーサシート１２の貫通
孔１２ａが重なっていた領域を目視にて観察した。この
とき、アンテナシート１１には、もともと鋭利な陥没が
ないため、ベンディングテスト後でも陥没の進行は確認
できなかった。なお、（４）において作製したカードで
は、スペーサシート１２のバリ発生面をオーバーシート
１３側に向けているため、オーバーシート１３の表面に
凹凸が発生する可能性も考えられたが、スペーサシート
１２とオーバーシート１３とは、同じ材料を使用してい
るので、ラミネート時に、そのバリは、オーバーシート
１３に馴染んでしまい、平滑面を得ることができた。

【００３１】（比較例）（１）厚さ１００μｍの自己融着性のある塩化ビニル
（ＰＶＣ）フィルムに対して、スクリーン印刷機を用い
て銀ペーストの導電インキを厚さ１０μｍ程度で印刷し
て、オーブンで乾燥させることにより、同一面内にアン
テナコイル１１ａ及び接続端子（２端子）を有するアン
テナシート１１を作製した。

【００３２】（２）一方、別のＰＶＣフィルムに対し
て、オス・メスの金型で貫通孔１２ａを打ち抜いてスペ
ーサシート１２を作製した。このとき、触針式表面形状
測定器（日本真空技術（株）社製Ｄｅｋｔａｋ３０３
０）を使用して、表面形状を測定したところ、高さ３０
μｍのバリができていた。

【００３３】（３）（１）において作製したアンテナシ
ート１１に対して、（２）において作製したスペーサシ
ート１２をバリ面が合わさるように重ね、さらに、ダレ
面にオーバシート１３を重ねた。

【００３４】（４）（３）において重ね合わせたシート
に対して、１５０℃の温度下で２０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧
力を１５分間かけて、各層間を融着させてカードを作製
した。

【００３５】（５）（４）において作製したカードを層
間剥離させ、アンテナシート１１上のスペーサシート１
２の貫通孔１２ａが重なっていた領域を目視にて観察し
た。このとき、アンテナシート１１には、鋭利に導電イ
ンキ上を横断するようにスペーサシート１２の貫通孔１
２ａ打ち抜き縁があたって陥没した跡がくっきり残って
いることを確認することができた。最も深いところで導
電インキのほぼ半分程度の深さであった。

【００３６】（６）次に、（４）において作製したカー
ドに対して、繰返しベンディングテスト（ＩＳＯ６３０
３曲げ特性試験法）を実施した後、カードを層間剥離さ
せてアンテナシート１１上のスペーサシート１２の貫通
孔１２ａが重なっていた領域を目視にて観察した。この
とき、導電インキの陥没の深さは進行しており、その部
分の導電インキは、ほぼ１／３程度の厚さしか残ってい
なかった。

【００３７】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項１の
発明によれば、スペーサシートのダレ面をアンテナシー
ト側に向けて重ね合わせるので、製造時、使用時にアン
テナ回路を傷つけることを防止することができるため、
通信特性を悪化させることがない。

【００３８】請求項２の発明によれば、貫通孔を隠蔽す
るオーバシートを備えるので、見た目がきれいである。

【００３９】請求項３の発明によれば、スペーサシート
のダレ面を、アンテナシート側に向けて重ね合わせるス
ペーサシート重ね合わせ工程を備えるので、製造時にア
ンテナ回路を傷つけることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による非接触ＩＣカードの一実施形態を
示す断面図である

【図２】本発明による非接触ＩＣカードの実施形態のス
ペーサシートの貫通孔の拡大断面図である。

【図３】本発明による非接触ＩＣカードのレーザ加工で
形成したスペーサシート貫通孔の拡大断面図である。

【図４】従来の非接触ＩＣカードの層構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０非接触ＩＣカード１１アンテナシート１１ａ通信アンテナ（アンテナコイル）１２スペーサシート１２ａ貫通孔１３オーバシート２０ＩＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部装置と非接触でデータ授受を行う通
信アンテナを有するアンテナシートと、前記アンテナシートに配置され、前記通信アンテナを接
続して、その通信アンテナで授受したデータを記憶する
ＩＣと、前記アンテナシートに配置され、前記ＩＣによる突き出
し部分を吸収するための空間を形成する貫通孔を有し、
その貫通孔を形成するときにできるダレ面を前記アンテ
ナシート側に向けて重ね合わせるスペーサシートとを備
える非接触ＩＣカード。
【請求項２】請求項１に記載の非接触ＩＣカードにお
いて、前記スペーサシートに形成され、前記貫通孔を隠蔽する
オーバシートをさらに備えることを特徴とする非接触Ｉ
Ｃカード。
【請求項３】請求項１又請求項２に記載の非接触ＩＣ
カードの製造方法であって、外部装置と非接触でデータ授受を行う通信アンテナを有
し、その通信アンテナで授受したデータを記憶するＩＣ
を配置するアンテナシートを作製するアンテナシート作
製工程と、前記アンテナシートに配置されたＩＣによる突き出し部
分を吸収するための空間を形成する貫通孔を有するスペ
ーサシートを作製するスペーサシート作製工程と、前記スペーサシート作製工程で作製したスペーサシート
のダレ面を、前記アンテナシート作製工程で作製したア
ンテナシート側に向けて重ね合わせるスペーサシート重
ね合わせ工程とを備えることを特徴とする非接触ＩＣカ
ードの製造方法。