JP2003346112A - 非接触ｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外観性および表裏通信特性の優れた非接触Ｉ
Ｃカードを提供する。 【解決手段】 本発明の非接触ＩＣカード１は、ＩＣチ
ップ１２を装着したアンテナシートを、接着シート１
３，１４とスペーサシート１５，１６を介して表裏の印
刷シート２０，３０間に挟持し、熱圧プレスして一体の
基体にする非接触ＩＣカードにおいて、アンテナシート
１０の両側に積層する接着シートとスペーサシート、お
よび印刷シートのそれぞれの厚みを同一にし、かつ両面
の接着シートとスペーサシートにはＩＣチップ１１の厚
みを吸収する貫通孔が形成されていることを特徴とす
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、アンテナシートを
内包する非接触ＩＣカードに関する。特に、アンテナシ
ートを含む複数のシートをプレスラミネートして製造す
る非接触ＩＣカードにおいて、安定した通信特性と優れ
た外観品質の両方を同時に満足する製品の実現を目指す
ものである。従って、本発明の利用分野は非接触ＩＣカ
ードの製造や利用分野に関する。

【０００２】

【従来技術】非接触ＩＣカードは、電磁誘導の原理によ
り外部から電力と信号を非接触で得るため、カード内部
にコイルを形成したアンテナシート（一般に「インレ
イ」ということもある。）を内包する。受送信する信号
を処理し記憶するＩＣチップは、コイルアンテナに接続
してアンテナシートに一体にして使用する場合と、基板
付きのＩＣモジュールにしてカード表面に装着し、ＩＣ
モジュールとアンテナシートとを接続する場合とがあ
る。 ＩＣチップ（モジュール化する場合もある。）とコイル
アンテナを共にカード基体内に埋設する場合、コイルア
ンテナがカード基材の厚み方向において、表面側にある
いは裏面側に偏って配置されていると、カードリーダに
対して表面をかざした場合と裏面をかざした場合とで、
通信特性に差が生じ、最悪の場合は通信不良となる問題
があった。

【０００３】そこで、従来からコイルアンテナをカード
基体の層中心に据える考えで層構成がされている。しか
し、ＩＣチップは一定の厚みを有するので、コイルアン
テナが中心に配置されてもＩＣチップは偏った位置に配
置されることになる。ＩＣチップが偏って配置されてい
ると、カードの外観品質が低下する問題が生じる。すな
わち、規格により６８０〜８４０μｍと規定されるカー
ド基材の厚さに対して、厚み１５０〜２５０μｍのＩＣ
チップが内包されると、残り代はＩＣチップの片側には
僅か、２１５〜３４５μｍしかなく、偏って配置されて
いるとさらに残り代が薄くなってしまう。その結果、カ
ードを外観観察してもＩＣチップが透けて見えたり、カ
ード表面に凹凸が生じて印刷絵柄が歪んでしまうなど、
種々の問題が発生していた。さらに、コイルアンテナあ
るいはＩＣチップが偏って配置されていると、それらを
コアシートと共にプレスラミネートするとカード基材に
反りが生じて、著しい外観品質の低下を招いていた。

【０００４】ここで、従来の非接触ＩＣカードの実施形
態について説明することとする。図４は、従来の非接触
ＩＣカードの層構成を示す分解断面図、図５は、図４の
プレスラミネート後の状態を示す断面図である。なお、
本明細書の各図においては、理解の容易のため厚み方向
の縮尺は拡大図示されている。

【０００５】図４において、アンテナシート１０は、厚
み５０μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）等のフィルムからなり、アルミ箔等の金属薄膜をエ
ッチング形成した平面コイル状のコイルアンテナ１１を
有し、コイルアンテナの両端部にはＩＣチップ１２が装
着されている。ＩＣチップは１５０〜３００μｍ程度の
高さを有する。アンテナシート１０と表裏の印刷シート
４０，５０の間には、接着シート３３，３４とスペーサ
シート３５，３６が、それぞれ挿入される。接着シート
の厚みは５０μｍ程度、ＩＣチップ３２の突出する側の
スペーサシート３６には、厚み２５０μｍ程度、突出し
ない側のスペーサシート３５には、厚み１５０μｍ程度
の非晶性ポリエステル（ＰＥＴ−Ｇ）樹脂が好ましく使
用されている。

【０００６】接着シート３４とスペーサシート３５のＩ
Ｃチップ１２が当接する部分には、貫通孔３４１，３６
１が形成されていて、ＩＣチップの厚みを吸収できるよ
うにされているが、ＩＣチップ３２の突出する側でない
面の接着シート３３とスペーサシート３５には貫通孔を
形成していない。表裏の印刷シート４０，５０には、１
００μｍ厚程度の二軸延伸した白色ＰＥＴシートを使用
する。微細な空洞を有する二軸延伸した白色ＰＥＴシー
トであってもよい。表裏印刷シート４０，５０は、この
仕様の場合、コア材料になるもので、表面印刷４１、裏
面印刷５１がされている。

【０００７】このような積層状態でプレスラミネートし
たＩＣカード１は、図５のように、ＩＣチップ１２の突
起部が一方側に偏った状態で配置されることになる。貫
通孔３４１，３６１は接着シート３４等の溶融によりほ
ぼ埋まった状態になる。この状態でＩＣチップ１２の突
起部先端と、裏面印刷５１との間は、印刷シート５０の
厚み程度しか残らないので、ＩＣチップが透けて見えた
り凹凸形状を与えるような問題が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
非接触ＩＣカードは、コイルアンテナ自体をカード基材
の中心に位置させようとする考えであるが、結果的にＩ
Ｃチップとコイルアンテナのいずれか一方または双方が
基材の厚みに対して偏って位置することになり、中心に
配置されてはいなかった。したがって、特に上述した外
観品質が低下するという欠点があった。そこで、本発明
では、ＩＣチップが実装されたアンテナシートの表面側
と裏面側に、スペーサシート及び／または接着シートを
設けるが、表裏のスペーサシートと接着シートの厚み合
計は、ＩＣチップの厚みと同じであって、ＩＣチップが
収まるように、ＩＣチップ外形と略同寸法の貫通孔を表
裏対称位置に設けることで、上記課題を解決しようとす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の要旨の第１は、ＩＣチップを装着したアンテナシー
トを、接着シートとスペーサシートを介して表裏の印刷
シート間に挟持し、熱圧プレスして一体の基体にする非
接触ＩＣカードにおいて、アンテナシートの両側に積層
する接着シートとスペーサシート、および印刷シートの
それぞれの厚みを同一にし、かつ両面の接着シートとス
ペーサシートにはＩＣチップの厚みを吸収する貫通孔が
形成されていることを特徴とする非接触ＩＣカード、に
ある。

【００１０】上記課題を解決する本発明の要旨の第２
は、熱圧プレスして一体の基体にする非接触ＩＣカード
において、ＩＣチップとコイルアンテナが、共に、カー
ド基体の厚み方向の中央に配置されていることを特徴と
する非接触ＩＣカード、にある。

【００１１】

【発明の実施の形態】非接触ＩＣカードには各種の形態
があるが、ＪＩＳおよびＩＳＯで規定するカード厚みと
し、平滑なカード表面とするためには、ＩＣチップを装
着したアンテナシートを、表裏のカード基材で挟持した
形態とするのが一般的である。アンテナは捲線を使用し
ないで、金属薄膜をエッチング形成しても、前記のよう
にシート表面から２０μｍ〜４０μｍの突起部を形成す
る。アンテナの両端部に装着するＩＣチップはさらに、
１５０μｍ〜３００μｍ程度もの厚み（突起）を有する
ので、アンテナシートは不可避的な突起または凹凸を有
し、アンテナコイルを中心にする従来の層構成では、Ｉ
Ｃチップがカードの一方側に偏って位置することにな
り、外観性および平滑性の優れたＩＣカードは得られな
い。

【００１２】本発明は、従来の層構成を換えることによ
り、かかる問題を解決しようとするものである。以下、
図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図
１は、本発明のカードの層構成を示す分解断面図、図２
は、本発明で使用するアンテナシートの平面図、図３
は、図１の層構成をプレスラミネートした後の状態を示
す断面図である。

【００１３】アンテナシート１０は、図２のようにポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のシートに平面状
のコイルアンテナ１１を有し、コイルアンテナの両端部
１１１，１１２にはＩＣチップ１２が装着されている。
なお、ＩＣチップに限らず、樹脂封止したＩＣモジュー
ルでも良いが、以下、統一してＩＣチップと表現するこ
とにする。

【００１４】カード基体を積層する場合は、図１のよう
に、このアンテナシート１０と表裏の印刷シート２０，
３０の間に、接着シート１３，１４とスペーサシート１
５，１６が、それぞれ挿入される。スペーサシート１
５，１６には、非晶性ポリエステル（ＰＥＴ−Ｇ）樹脂
が好ましく使用される。熱融着性を有し表裏の印刷シー
ト２０，３０との接着が確保できるからである。接着シ
ート１３，１４を使用するのは、アンテナシートである
ＰＥＴフィルムが熱融着性を有しないからであり、アン
テナシート１０とスペーサシート１５，１６間を強固に
接着する役割をする。これにはホットメルト系の接着シ
ートを好適に使用できる。

【００１５】接着シート１３，１４とスペーサシート１
５，１６のＩＣチップ１２が当接または位置する部分に
は、貫通孔１３１，１４１，１５１，１６１が形成され
ていて、ＩＣチップの厚みを吸収できるようにされてい
る。図面上では、ＩＣチップ１２は表面側印刷シート２
０側には突起を形成していないが、プレスラミネートす
る際には突起側でない面にも程度の差はあっても影響す
るので、接着シート１３とスペーサシート１５にも貫通
孔を形成するのが本発明の特徴である。

【００１６】表裏の印刷シート２０，３０には、二軸延
伸した白色ＰＥＴシートを使用する。二軸延伸している
ため、横方向変位が殆ど生じない特徴がある。加熱によ
って横方向に流動する接着シートやスペーサシートとは
対照的である。一般に、表面側印刷シート２０には、装
飾的な表面印刷２１がプレス前にされることが多く、裏
面側印刷シート３０には文字等の裏面印刷３１がプレス
後にされることが多いが、それに限定されるものではな
い。

【００１７】図２のように、アンテナシート１０は、平
面状のコイルアンテナを有するが、当該コイルアンテナ
１１は、シートにラミネートしたアルミ箔等にレジスト
を形成し、周知のフォトエッチング技術でコイル形状の
みを残したものである。コイルアンテナ１１は、カード
面において数ターン程度の巻きとなるように形成され
る。コイルの内側の一端１１１は、直接ＩＣチップに接
続できるが、外側のコイル１１２はシートの裏面を通し
てＩＣチップに接続するようにされている。

【００１８】図１の層構成をプレスラミネートした後
は、図３のような非接触ＩＣカード１になる。この場合
は、ＩＣチップ１２が、カード基体のほぼ中央に位置す
ることになるので、ＩＣチップの影響で外観を著しく損
なうようなことはない。図３において、アンテナシート
１０が屈曲しているのは、ＩＣチップ部分のみであっ
て、コイルアンテナ１１自体は平面部分にあるので、通
信特性に影響することもない。各貫通孔は接着シート１
３，１４やスペーサシート１５，１６の溶融によりほぼ
埋まった状態になっている。

【００１９】スペーサシートに使用する非結晶性ポリエ
ステル系樹脂（ＰＥＴＧ）シートとは、一般的には芳香
族ジカルボン酸とジオールとの脱水縮合体であって、共
重合ポリエステルの中でも特に結晶性が低く、実質的に
非結晶性の芳香族ポリエステル樹脂からなるシートをい
う。ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル
酸、アジピン酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げら
れ、ジオールとしてはエチレングリコール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、１，４−シクロ
ヘキサンジメタノール等が挙げられる。ジカルボン酸成
分とジオール成分との組合せは適宜行われ、例えば、ポ
リエチレンテレフタレートにおけるエチレングリコール
成分の３０モル％を１，４−シクロヘキサンジメタノー
ルで置換した、非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂は
商品名「ＰＥＴＧ」としてイーストマンケミカル社から
市販されている。

【００２０】

【実施例】図１、図２、図３を参照して本発明の実施例
を説明する。 （実施例） ＜アンテナシートの準備＞厚み５０μｍのＰＥＴフィル
ムに、厚み２０μｍのアルミ箔を接着剤を介して貼り合
わせ、このアルミ箔をエッチングすることで、コイルア
ンテナ１１を形成した。さらに、厚み３００μｍのＩＣ
モジュールをコイルの両端と電気的に接続して実装し、
カード内に内包するアンテナシート１０を完成した。な
お、ＩＣモジュールは、厚み１７５μｍのＩＣチップ
に、補強板１００μｍ、異方導電性シート５０μｍを重
ねて付加し、プレスラミの圧力を受けた後、総厚３００
μｍとなったものである。

【００２１】＜カード基体の製造＞カード基体の層構成
は、アンテナシート１０の表裏に、厚さ５０μｍの接着
シート１３，１４、その外側に厚さ１００μｍのＰＥＴ
−Ｇ製スペーサシート１５，１６、さらにその外側に厚
さ２００μｍの二軸延伸したＰＥＴ製印刷シート（東レ
株式会社製造「ルミラー」）２０，３０を表裏が対称に
なるように配置し、都合７層の層構成とした。コイルア
ンテナ１１とＩＣチップの厚みを含めない使用材料の総
厚は７５０μｍである。

【００２２】接着シート１３，１４には、アンテナシー
トのＰＥＴフィルムとスペーサシート１５，１６のＰＥ
Ｔ−Ｇとの接着適性を考慮して、ポリエステル系ホット
メルト接着剤（溶融粘度２０００Ｐｏｉｓｅ：１９０°
Ｃ）を採用した。アンテナシート１０の両面の接着シー
ト１３，１４とスペーサシート１５，１６には、アンテ
ナシート上に実装したＩＣチップが貫通するように、予
めＩＣチップ１２と同じ大きさ（約５ｍｍ×５ｍｍ）の
貫通孔１３１，１４１，１５１，１６１を打ち抜いて設
けておいた。

【００２３】アンテナシート１０と貫通孔を設けた接着
シート、スペーサシートの位置合わせは、アンテナシー
トと各接着シート、スペーサシートに設けた抜き穴をピ
ンに嵌めることにより行った。この７層からなる積層体
をプレス機の熱板上に載置して、プレスラミネートし
た。プレス工程の条件は、熱板温度１２０°Ｃ、圧力
２．０ＭＰａ、成形（加熱）時間２０ｍｉｎ．に設定し
て行った。

【００２４】プレスによって一体化したカード基体の表
裏面に絵柄印刷２１，３１を行い、最後に絵柄に合わせ
てカード形状に打ち抜いた。印刷は、シルクスクリーン
印刷の上にオフセット印刷を刷り重ねて行った。このよ
うにして総厚、０．７５ｍｍの非接触ＩＣカード１が完
成した。

【００２５】図４、図５を参照して本発明の比較例を説
明する。 （比較例） ＜アンテナシートの準備＞アンテナシートは実施例と同
一の材料を使用し、同一厚みにして準備した。

【００２６】＜カード基体の製造＞カード基体の層構成
は、アンテナシート１０の表裏に、厚さ５０μｍの接着
シート３３，３４、その外側のカード表面側に厚さ１５
０μｍのＰＥＴ−Ｇ製スペーサシート３５、カード裏面
側に厚さ２５０μｍのＰＥＴ−Ｇ製スペーサシート３
６、さらにその外側に厚さ１００μｍの二軸延伸したＰ
ＥＴ製印刷シート（東レ株式会社製造「ルミラー」）４
０，５０を配置し、都合７層の層構成となった。コイル
アンテナとＩＣチップの厚みを含めない使用材料の総厚
は７５０μｍである。

【００２７】接着シート３３，３４には、実施例と同一
の材料を採用した。アンテナシート１０のＩＣチップが
突出する側の接着シート３４、スペーサシート３６に
は、アンテナシート上に実装したＩＣチップが貫通する
ように、予めＩＣチップ１２と同じ大きさ（約５ｍｍ×
５ｍｍ）の貫通孔３４１，３６１を打ち抜きして設けて
おいた。

【００２８】各層の位置合わせを実施例と同様にして行
い、この７層からなる積層体をプレス機の熱板上に載置
して、プレスラミネートした。プレス工程の条件は、熱
板温度１２０°Ｃ、圧力２．０ＭＰａ、成形（加熱）時
間２０ｍｉｎ．に設定して行った。

【００２９】プレスによって一体化したカード基体の表
裏面に絵柄印刷４１，５１を行い、最後に絵柄に合わせ
てカード形状に打ち抜いた。印刷は、シルクスクリーン
印刷の上にオフセット印刷を刷り重ねて行った。このよ
うにして総厚、０．７５ｍｍの非接触ＩＣカードが完成
した。

【００３０】比較例のＩＣカードでは、カード裏面から
ＩＣチップ１２の表面までの肉厚は約１００μｍ程度で
あるため、ＩＣチップが透けて見えたが、実施例のＩＣ
カードでは、この肉厚が２００μｍ程度確保できるの
で、ＩＣチップが透けて見えるようなことはなかった。
また、実施例と比較例の非接触ＩＣカードの反りの大き
さを測定したところ、比較例では、１．５〜３．０ｍｍ
の反りが有ったが、実施例のＩＣカードでは、１．０ｍ
ｍ以下であった。なお、反りの測定は、ＩＣカードを、
その反りの凸部がカード中央部で凸状になるように定盤
上に載置した際に、定盤面からの凸部の最大高さを測定
する方法によった。通信特性についても実施例では、表
裏面のいずれをリーダライタにかざした場合にも良好な
通信状態を確保できたが、比較例では、通信エラーを生
じる場合があった。

【００３１】

【発明の効果】上述のように、本発明の非接触ＩＣカー
ドの層構成は、アンテナシートを中心にして表裏の厚み
が対称になるように構成され、かつ接着シートとスペー
サシートのＩＣチップ部分には、表裏共に貫通孔が形成
されているので、ＩＣチップの厚みを吸収してＩＣチッ
プをカード基体の中央に位置させることができる。した
がって、ＩＣチップとコイルアンテナをカード基体の中
央に有して、表裏の通信特性に差異が生じることなく、
また、ＩＣチップの突起部がカード裏面に接近すること
がないので、ＩＣチップが透けて見えたり、平滑性や外
観性を損なう問題がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のカードの層構成を示す分解断面図で
ある。

【図２】 本発明で使用するアンテナシートの平面図で
ある。

【図３】 図１の層構成をプレスラミネートした後の状
態を示す断面図である。

【図４】 従来の非接触ＩＣカードの層構成を示す分解
断面図である。

【図５】 図４のプレスラミネート後の状態を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 非接触ＩＣカード １０ アンテナシート １１ コイルアンテナ １２ ＩＣチップ １２ｍ ＩＣモジュール １３，１４，３３，３４ 接着シート １５，１６，３５，３６ スペーサシート ２０，３０，４０，５０ 印刷シート ２１，４１ 表面印刷 ３１，５１ 裏面印刷

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C005 MA14 MA31 NA09 NB09 PA03 RA04 RA17 5B035 BA03 BA04 BA05 BB09 CA01 CA06 CA23

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＩＣチップを装着したアンテナシート
   を、接着シートとスペーサシートを介して表裏の印刷シ
   ート間に挟持し、熱圧プレスして一体の基体にする非接
   触ＩＣカードにおいて、アンテナシートの両側に積層す
   る接着シートとスペーサシート、および印刷シートのそ
   れぞれの厚みを同一にし、かつ両面の接着シートとスペ
   ーサシートにはＩＣチップの厚みを吸収する貫通孔が形
   成されていることを特徴とする非接触ＩＣカード。
2. 【請求項２】 熱圧プレスして一体の基体にする非接触
   ＩＣカードにおいて、ＩＣチップとコイルアンテナが、
   共に、カード基体の厚み方向の中央に配置されているこ
   とを特徴とする非接触ＩＣカード。
3. 【請求項３】 アンテナシートを屈曲することによっ
   て、ＩＣチップとコイルアンテナが、共に、カード基体
   の中央に配置されていることを特徴とする請求項２記載
   の非接触ＩＣカード。