JP2003271919A - 非接触型ｉｃカード用フレームおよびこれを用いた非接触型ｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 折り曲げ等の外部から作用する力から半導体
チップを保護することが可能な非接触型ＩＣカード用フ
レームおよびこれを用いた非接触型ＩＣカードを提供す
る。 【解決手段】 導線２が実質的に同一平面上に複数回巻
回されると共に、導線２と一体に半導体素子４０を搭載
する搭載部２６が設けられた平面コイル１２が、外側フ
レーム１４に支持されて長手方向に連設された非接触型
薄型ＩＣカード用フレーム１１において、各々の平面コ
イル１２の搭載部２６の半導体素子４０を搭載する部位
を除く領域部分には、スリット３０が設けられているこ
とを特徴とする非接触型薄型ＩＣカード用フレーム１１
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触型ＩＣカー
ドのフレームおよびこれを用いた非接触型ＩＣカードに
関し、さらに詳細には、商品タグに貼り付けて使用する
等の用途に好適に利用することができる非接触型ＩＣカ
ードのフレームおよびこれを用いた非接触型ＩＣカード
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、個人データ等を記憶させた磁
気テープを樹脂基板に貼り付けて形成する磁気カード
が、クレジットカードや身分証明証等に用いられてい
る。しかしながら、使用目的の多様化による情報量の増
加に対応するため、記憶手段を従来の磁気テープの代わ
りに半導体素子を用いたＩＣカードが提供されるように
なった。さらに近年における半導体素子の高密度化およ
び高性能化に伴ない、このような半導体素子を利用した
ＩＣカードは非常に薄く形成することが可能になり、し
かも、カードリーダーに直接挿入することなく、電波に
より情報の通信が可能な非接触型ＩＣカードが提供され
ている。

【０００３】このように非常に薄く形成された非接触型
ＩＣカードは、柔軟性を備えており、簡単に曲げること
ができるため、ＰＶＣ等の樹脂基板に取り付けて用いる
よりも、商品の包装箱に埋め込んだり、商品タグに貼り
付けて用いるといった使い方に好適に利用することが可
能である。このような被接触型ＩＣカードはかさばらな
いので、流通時に邪魔にならず、また、商品タグとして
万引きの予防に使用するといったように様々な分野にわ
たって利用することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら商品タグ
等に非接触型ＩＣカードを貼り付けて用いる際には、非
接触型ＩＣカードが薄く変形しやすいために、商品が流
通している間に作用する様々な外力によって簡単に変形
してしまう。そして、このような変形によって非接触型
ＩＣカードは平面コイルが変形するばかりではなく、搭
載されている半導体素子までもが変形破損してしまい、
非接触型ＩＣカードとしての機能を失ってしまうことが
あるという課題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明はこのよう
な被接触型ＩＣカードの課題を解決すべくなされたもの
であり、次のような構成を有する。すなわち、導線が実
質的に同一平面上に複数回巻回されると共に、導線と一
体に半導体素子を搭載する搭載部が設けられた平面コイ
ルが、外側フレームに支持されて長手方向に連設された
非接触型ＩＣカード用フレームにおいて、前記各々の平
面コイルに設けられた搭載部の半導体素子を搭載する部
位を除く領域に、スリットが設けられていることを特徴
とする非接触型ＩＣカード用フレームである。これによ
り、半導体素子の搭載部が曲がりやすくなるので、半導
体素子を搭載した部位の曲げ変形を抑えることが可能と
なり、これによって、半導体素子に加わる曲げ応力を緩
和させることができる。

【０００６】また、前記搭載部は、中央部に半導体素子
を収納する矩形の貫通孔が設けられ、前記貫通孔の４つ
の角部の近傍から、貫通孔の各辺に平行に、前記搭載部
の周縁部近傍にまで連通するスリットが設けられている
ことを特徴とするＩＣカード用フレームである。これに
より、搭載部の半導体素子が収納されている部位以外の
領域がさらに曲がりやすくなり、半導体素子に作用する
曲げ応力をさらに緩和させることができる。

【０００７】さらに、前記搭載部は、一半面に半導体素
子を収納する貫通孔が設けられ、前記搭載部の一半面と
他半面との中間に、搭載部の幅方向にスリットが設けら
れていることを特徴とするＩＣカード用フレームであ
る。これにより、半導体素子の搭載部が折り曲げ可能に
なり、搭載部をスリットの位置で折り曲げて半導体素子
を保護することが可能になる。

【０００８】また、導線が実質的に同一平面上に複数回
巻回されると共に、導線と一体に半導体素子を搭載する
搭載部が形成された平面コイルの前記搭載部に半導体素
子を搭載して前記導線と半導体素子とを電気的に接続
し、前記半導体素子が搭載された平面コイルを両面から
フィルムで挟んで封止することにより形成した非接触型
ＩＣカードにおいて、前記搭載部の前記半導体素子が搭
載された部位を除く領域に、スリットが設けられている
ことを特徴とする非接触型ＩＣカードである。さらに、
搭載部の中央部に設けられた矩形の貫通孔に半導体素子
が収納され、前記貫通孔の４つの角部の近傍から、貫通
孔の各辺に平行に、前記搭載部の周縁部近傍にまで連通
するスリットが設けられていることを特徴とする非接触
型ＩＣカードである。これらの非接触型ＩＣカードはＩ
Ｃカードに作用する曲げに対して半導体素子が損傷し難
い非接触型ＩＣカードとなり、流通時においても損傷し
難くい非接触型ＩＣカードとして提供できる。

【０００９】さらにまた、前記搭載部の、一半面に設け
られた貫通孔に半導体素子が収納され、前記搭載部の一
半面と他半面との中間に、搭載部の幅方向に設けられた
スリットの位置で前記搭載部の他半面が前記搭載部の一
半面の上に折り曲げられていることを特徴とする非接触
型ＩＣカードである。この非接触型ＩＣカードは、搭載
部の一部を折り曲げることで半導体素子が保護され、信
頼性の高い非接触型ＩＣカードとして提供できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る非接触型ＩＣ
カード用フレームおよびこれを用いた非接触型ＩＣカー
ドの好適な実施の形態を図面に沿って説明する。まず、
非接触型ＩＣカード用フレームについて説明する。図１
は非接触型ＩＣカード用フレームの説明図である。図２
は図１の非接触型ＩＣカード用フレームの拡大図であ
る。図３は非接触型ＩＣカード用フレームにおける半導
体素子搭載部付近の拡大図である。

【００１１】本実施の形態の非接触型ＩＣカード用フレ
ーム１１は、図１に示すように、同一形状の平面コイル
１２を長手方向に連設して形成したものである。この非
接触型ＩＣカード用フレーム１１は長尺の金属板をプレ
ス加工あるいはエッチング加工することによって形成す
ることができる。

【００１２】図２に示すＩＣカード用フレーム１１の平
面コイル１２は、導線２を実質的に同一平面内を複数回
巻回させてコイル状に形成したものである。平面コイル
１２は、その内側及び外側に所定間隙をあけて形成され
た内側フレーム１４及び外側フレーム１６に部分的に接
続して支持されている。つまり、外側フレーム１６の内
側縁の複数箇所から延びる支承部１８、１８・・の各々
と、平面コイル１２の最外周の導線２ａとが接続されて
いると共に、内側フレーム１４の外側縁の複数箇所から
延びる支承部２０、２０・・の各々と、平面コイル１２
の最内周の導線２ｂとが接続されている。このように、
平面コイル１２を内側フレーム１４と外側フレーム１６
とにより支持することにより、非接触型ＩＣカード用フ
レーム１１の搬送や収納等の取り扱い性が向上する。

【００１３】かかるエッチング加工又はプレス加工を施
して非接触型ＩＣカード用フレーム１１を形成する金属
薄板としては、銅、鉄、アルミニウム等の金属やその合
金から成る金属薄板が使用でき、特に鉄から成る金属薄
板を用いれば、平面コイル１２の製造コストの低減を図
ることができる。

【００１４】非接触型ＩＣカード用フレーム１１に形成
された平面コイル１２は、矩形状であって、その導線２
の直線部の各々には屈曲部２２、２２・・・が形成され
ている。これらの屈曲部２２、２２、・・・は、図２に
示すように、平面コイル１２の直線部を構成する各周の
導線２を実質的に同一箇所で平面コイル１２の内方に突
出させて形成したものである。かかる屈曲部２２が形成
されていることにより平面コイル１２の剛性が向上す
る。

【００１５】平面コイル１２の内外方向に隣接する各周
の導線２間には導線２を互いに連結する連結片２４が複
数箇所に形成されている。この連結片２４、２４・・に
よって、各周の導線２は一体化され、導線２のばらけを
防止することができる。非接触型ＩＣカード用フレーム
１１は長尺状に形成されているので、リールに巻きつけ
て加工及び搬入作業がなされることが多い。導線２を連
結片２４によって連結することにより、平面コイル１２
が重なり合った際に、他の平面コイル１２の各周の導線
２との交絡に因る導線２の変形等が生じるおそれを少な
くすることができるので好都合である。

【００１６】非接触型ＩＣカード用フレーム１１の平面
コイル１２には、半導体素子４０を搭載する搭載部２６
が形成されている。搭載部２６は非接触型ＩＣカード用
フレーム１１の平面コイル１２の内周端部に半導体素子
４０を搭載可能に形成したものである。搭載部２６は、
半導体素子４０を収納させると共に、非接触型ＩＣカー
ド１０の周波数特性を搭載部２６の面積（金属部の面
積）によって調整する部位であり、平面コイル１２の巻
き数や巻回形状、搭載する半導体素子４０に応じて、適
宜の大きさ、形状に形成される。

【００１７】図３は平面コイルにおける半導体素子の搭
載部周辺の拡大図である。図３に示す搭載部２６の中央
には、貫通孔２８が設けられている。半導体素子４０
は、この貫通孔２８に収納するようにして搭載される。
貫通孔２８の周囲の搭載部２６には、搭載部２６を曲げ
易くするために矩形の貫通孔２８の外形線の延長線上に
搭載部２６の外方に向かって延びるスリット３０が形成
されている。本実施の形態においては、スリット３０の
始端部が貫通孔２８の縁部から離れた位置に形成されて
いるため、半導体素子４０を貫通孔２８に収納して搭載
した際に半導体素子４０が搭載されている部位の変形が
抑制され、貫通孔２８の周辺部分を積極的に変形させる
ことにより、半導体素子４０が搭載されている部位を殆
ど変形させること無く、搭載部２６に作用する曲げエネ
ルギーを吸収可能にしている。これにより、搭載部２６
に半導体素子４０を搭載し、非接触型ＩＣカードを商品
タグ等として製品化して、流通させた際に非接触型ＩＣ
カードに外力が作用しても半導体素子４０に作用する応
力が緩和され、商品タグ等に内蔵されている半導体素子
４０を保護することができ、種々の外力によって損傷を
受けることのない非接触型ＩＣカード１０として提供す
ることができる。

【００１８】つづいて、本発明に係る非接触型ＩＣカー
ド用フレーム１１を用いた非接触型ＩＣカード１０につ
いて説明する。非接触型ＩＣカード１０は、非接触型Ｉ
Ｃカード用フレーム１１の平面コイル１２の搭載部２６
に設けられた貫通孔２８に収納するようにして半導体素
子４０を搭載した後、半導体素子４０の電極端子４２と
平面コイル１２の内周端と外周端の端子１２ａ、１２ｂ
とを電気的に接続し、平面コイル１２の両面にフィルム
をラミネート加工して封止することにより形成される。
なお、半導体素子４０の電極端子４２と平面コイルの端
子１２ａ、１２ｂとを電気的に接続させる際には、配線
が平面コイル１２の導線２を跨がなければならないた
め、配線が通過する部位の平面コイル１２の導線２の表
面に絶縁テープ５０を貼付した後に配線５２を形成す
る。

【００１９】半導体素子４０の電極端子４２ａ、４２ｂ
と平面コイルの端子１２ａ、１２ｂとをそれぞれ電気的
に接続する配線５２を形成するには、次のようにして行
えばよい。まず、半導体素子４０の電極端子４２を形成
した面に、平面コイル１２の端子１２ａ、１２ｂおよび
半導体素子４０の電極端子４２ａ、４２ｂに対応する位
置に貫通穴５４を形成した絶縁テープ５０の一方の面を
平面コイル１２の端子部１２ａ、１２ｂと半導体素子４
０の電極端子４２ａ、４２ｂとの間に掛け渡すようにし
て貼り付ける。絶縁テープ５０の他方の面には、両端部
が貫通孔５４に充填され、平面コイル１２の端子部１２
ａ、１２ｂと半導体素子４０の電極端子４２ａ、４２ｂ
との間に延在するように導電性ペーストを用いて配線５
２を形成する。配線５２により、平面コイル１２の端子
１２ａ、１２ｂと半導体素子４０の電極端子４２ａ、４
２ｂとがそれぞれ電気的に接続される。

【００２０】半導体素子４０の電極端子４２と平面コイ
ル１２の端子１２ａ、１２ｂとが電気的に接続された
ら、非接触型ＩＣカード用フレーム１１の両面にフィル
ム３２をラミネートし、平面コイル１２を封止する。フ
ィルム３２は粘着シールによる接着方式や、ホットメル
トによる接着方式のいずれの方式のものであってもかま
わない。フィルム３２によりラミネート加工がなされた
ら、プレス加工により平面コイル１２の導線２に設けら
れた連結片２４を打ち抜いて導線２を独立したコイル状
にし、平面コイル１２を外側フレーム１６から切り離し
て個々の非接触型ＩＣカード１０となる。支承部２０お
よび連結片２４が打ち抜かれることにより平面コイル１
２の導線２、２、２・・・は互いの連結が解かれること
になるが、すでにラミネート加工がなされているので、
導線２、２、２・・・がばらけてしまうことはない。

【００２１】図４は、非接触型ＩＣカード用フレームの
他の実施の形態を示す搭載部周辺の拡大説明図である。
搭載部２６は、半導体素子４０より若干広い幅の辺と、
半導体素子４０の長さの２倍強の長さを有する辺とによ
りなる長方形に形成されている。搭載部２６には、貫通
孔２８が形成されている。また、搭載部２６の長手方向
を略二等分する中間部には、搭載部２６の金属薄板を幅
方向に打ち抜いたスリット３０が形成されている。スリ
ット３０は、貫通孔２８が形成されている一半面に半導
体素子４０を搭載した状態とし、半導体素子４０が搭載
されていない他半面を積極的にたわませる等して変形可
能とし、半導体素子４０に作用する外力を緩和させるた
めのものであるが、本実施の形態においては、搭載部２
６の他半面を半導体素子４０が搭載されている一半面側
に覆い被せる（具体的には、他半面側で半導体素子４０
の裏面を覆う）ようにして折り曲げて、半導体素子４０
を保護することも可能にしている。

【００２２】搭載部２６は薄板ではあるが金属板である
ため、搭載部２６を半導体素子４０が損傷しない程度に
単純に折り曲げると、図５に示すように折り曲げ線の内
側部分に隙間３４が生じてしまい、ＩＣカード１０を薄
く形成することができなくなる。そこで、本発明のよう
に搭載部２６の折り曲げ部分として搭載部２６の一部を
打ち抜いて形成したスリット３０を設けることにより、
折り曲げやすくすると共に、折り曲げ線の内側部分に隙
間が生じにくくなるため、ＩＣカード１０を薄く形成す
ることができる。

【００２３】図６は、搭載部をスリットの位置で折り曲
げて半導体素子の裏面を覆っている状態を示す説明図で
ある。スリット３０を折り曲げ線として搭載部２６の他
半面側を折り曲げることにより半導体素子４０が搭載さ
れている一半面側を覆った後、半導体素子４０と折り曲
げた搭載部２６の間に光硬化型樹脂３６を注入して折り
曲げた搭載部２６と半導体素子４０とを接着し、それぞ
れを一体に成形する。その後、半導体素子４０の電極端
子４２と平面コイル１２の端子１２ａ、１２ｂとをそれ
ぞれ電気的に接続させることにより、非接触型ＩＣカー
ド１０が形成される。

【００２４】半導体素子４０の電極端子４２と平面コイ
ル１２の導線の端部１２ａ、１２ｂとの電気的接続に関
しては、先の実施の形態と同様に、平面コイル１２の導
線２に絶縁テープ５０を貼付した後、導電性ペーストを
用いて配線を形成すればよい。また、配線形成後のフィ
ルム３２によるラミネート加工も先の実施の形態と同様
にして行えばよい。このように、半導体素子４０を搭載
部２６の金属薄板と絶縁テープ５０とによって挟み込む
形状としたことにより、半導体素子４０を搭載した部位
は若干厚めになるものの、半導体素子４０は、曲げに対
する強度のみならず、垂直方向の荷重に対する強度も向
上させることができるため、ＩＣカード１０の損傷を防
ぎ、ＩＣカード１０の信頼性を大幅に向上させることが
できる。

【００２５】以上、実施の形態に基いて本発明に係る非
接触型ＩＣカード用フレーム１１およびこれを用いた非
接触型ＩＣカード１０を詳細に説明してきたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、発明の要旨を変更し
ない範囲で種種の改変がなされても、本発明の技術的範
囲内に属するのはいうまでもない。例えば、図４に示す
スリット３０に加え、他半面に搭載部２６の長手方向に
所定間隔にスリット３０、３０・・・を形成すれば他半
面を折り曲げない際において、他半面がさらに変形し易
くなるためより効率的に半導体素子４０を保護すること
が可能になる。

【００２６】

【発明の効果】非接触型薄型のＩＣカード用フレームお
よびこれを用いた非接触型ＩＣカードにおいて、半導体
素子が搭載されている部位を除く搭載部の領域にスリッ
トを設けたことにより、搭載部のスリットを設けた領域
が外力によって変形しやすくなり、半導体素子に作用す
る曲げ応力を緩和させることができて、半導体素子を保
持することができる。これにより、非接触型ＩＣカード
の信頼性を向上させることができる。また、搭載部の半
導体素子が搭載されている部位近傍にスリットを設けて
搭載部の一部を折り曲げ可能に形成したことにより、半
導体素子が搭載部の金属板で直接覆われることによって
保護されるので、曲げ力だけでなく、垂直方向の荷重に
対しての強度も向上させることができる。これによりさ
らに信頼性の高いＩＣカードを提供することが可能にな
る等といった著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】非接触型ＩＣカードの説明図である。

【図２】非接触型ＩＣカード用フレームの拡大である。

【図３】非接触型ＩＣカード用フレームにおける半導体
素子搭載部付近の拡大図である。

【図４】他の実施の形態を示す搭載部周辺の拡大説明図
である。

【図５】半導体素子が搭載されている部分の拡大参考図
である。

【図６】搭載部をスリットの位置で折り曲げて半導体素
子を覆っている状態を示す説明図である。

【符号の説明】

２ 導線 １０ 非接触型ＩＣカード １１ 非接触型ＩＣカードようフレーム １２ 平面コイル １２ａ、１２ｂ 端子 １４ 内側フレーム １６ 外側フレーム １８、２０ 支承部 ２２ 屈曲部 ２４ 連結片 ２６ 搭載部 ２８ 貫通孔 ３０ スリット ３２ フィルム ４０ 半導体素子 ４２ 電極端子 ５０ 絶縁テープ ５２ 配線 ５４ 貫通穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 朋治 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 (72)発明者 岡村 茂 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C005 MA10 MB06 NA09 NA36 NB05 5B035 AA08 BA03 BA04 BB09 CA01 CA03 CA08 CA23 5F067 AA00 BA00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導線が実質的に同一平面上に複数回巻回
   されると共に、導線と一体に半導体素子を搭載する搭載
   部が設けられた平面コイルが、外側フレームに支持され
   て長手方向に連設された非接触型ＩＣカード用フレーム
   において、 前記各々の平面コイルに設けられた搭載部の半導体素子
   を搭載する部位を除く領域に、スリットが設けられてい
   ることを特徴とする非接触型ＩＣカード用フレーム。
2. 【請求項２】 前記搭載部は、中央部に半導体素子を収
   納する矩形の貫通孔が設けられ、 前記貫通孔の４つの角部の近傍から、貫通孔の各辺に平
   行に、前記搭載部の周縁部近傍にまで連通するスリット
   が設けられていることを特徴とする請求項１記載の非接
   触型ＩＣカード用フレーム。
3. 【請求項３】 前記搭載部は、一半面に半導体素子を収
   納する貫通孔が設けられ、 前記搭載部の一半面と他半面との中間に、搭載部の幅方
   向にスリットが設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の非接触型ＩＣカード用フレーム。
4. 【請求項４】 導線が実質的に同一平面上に複数回巻回
   されると共に、導線と一体に半導体素子を搭載する搭載
   部が形成された平面コイルの前記搭載部に、半導体素子
   を搭載して前記導線と半導体素子とを電気的に接続し、 前記半導体素子が搭載された平面コイルを両面からフィ
   ルムで挟んで封止することにより形成した非接触型ＩＣ
   カードにおいて、 前記搭載部の前記半導体素子が搭載された部位を除く領
   域に、スリットが設けられていることを特徴とする非接
   触型ＩＣカード。
5. 【請求項５】 搭載部の中央部に設けられた矩形の貫通
   孔に半導体素子が収納され、 前記貫通孔の４つの角部の近傍から、貫通孔の各辺に平
   行に、前記搭載部の周縁部近傍にまで連通するスリット
   が設けられていることを特徴とする請求項４記載の非接
   触型ＩＣカード。
6. 【請求項６】 前記搭載部の、一半面に設けられた貫通
   孔に半導体素子が収納され、 前記搭載部の一半面と他半面との中間に、搭載部の幅方
   向に設けられたスリットの位置で前記搭載部の他半面が
   前記搭載部の一半面の上に折り曲げられていることを特
   徴とする請求項４記載の非接触型ＩＣカード。