JP2003515849A - 繊維材料からなるアンテナ支持体を備えた非接触ハイブリッド型スマートカードの製造方法 - Google Patents

繊維材料からなるアンテナ支持体を備えた非接触ハイブリッド型スマートカードの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッド接触・非接触型スマートカードの製造工程に関し、特にアンテナが紙のような繊維材料上にあるハイブリッド接触・非接触型スマートカードの製造方法。 【解決手段】 アンテナを支持体上にスクリーン印刷する製造工程と、ホットプレス成形によってアンテナ支持体上にカード本体を積層する工程と、チップ及び両面回路を含むモジュールをハウジングするために前記スクリーン印刷を帯びた支持体と反対側のカード本体に空洞をフライス削りする工程と、カードにモジュールを挿入する工程とからなる。積層ステップの前にアンテナ支持体の角に製作された切り抜きによって、カード本体を共に結合することができる。こうして得られたカードは、受けた可能性があるいかなる機械的誤使用（極度の屈曲）の事後検証を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スマートカードの製造方法に関し、特にアンテナが紙のような繊維
材料から製作された支持体上にあるハイブリッド接触・非接触型のスマートカー
ドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触型スマートカードは、様々な領域で使用が増加しているシステムである
。輸送の領域では、そのカードは支払いの手段として開発された。同様の物は、
電子財布として有効である。会社の多くでは、非接触型スマートカードを用いて
、職員の識別手段も開発された。
【０００３】 非接触カードに埋設されたアンテナと、リーダ中に配置された第２のアンテナ
との遠隔電磁結合により、又はリーダと直接接触させることにより、ハイブリッ
ド接触・非接触型カードと関連のリーダとの間に情報交換が起こる。情報を作成
、保存、及び処理するために、そのカードはアンテナに連結した電子モジュール
が具備されている。アンテナは、一般にプラスチック材料から製作された誘電支
持体上に配置されている。標準の工業的製造工程は、３ステップに分けられる：
−銅又はアルミニウムエッチング技術を用いて、アンテナをプラスチック誘電支
持体（ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）など）の上に製作する。 −モノブロックカード（ｍｏｎｏｂｌｏｃ ｃａｒｄ）を作成するために、カー
ド本体の上部及び下部プラスチック層（ＰＶＣ、ＰＥＴ、ＰＣ、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）など）を圧力下でアンテナ支持体上に熱積
層する。 −導電性接合用接着剤を用いて、電気モジュールを設置及び連結する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 しかし、この工程では複数の重大な欠点が生じる。その工程によって、異なる
熱膨張率の接着又は熱結合したプラスチック材料が、複合的に積み重ねられる。
その結果、標準試験又は等価試験を受けた時の機械抵抗の欠如に加え、系統的で
許容されない不可逆的なカードの変形（ねじれ、そり）が認められる。
【０００５】 その上ＰＶＣは、低い熱加工特性を呈する。積層工程では、材料の流れが著し
く、アンテナの形状係数が維持されない。これによって、電気的パラメータ（イ
ンダクタンス及び抵抗）が変動するために、アンテナが機能不良となる。強度の
せん断応力を受けた部分が、アンテナ破損に見舞われることは珍しくない。この
ことは特に、隅及び電気ブリッジ点にあてはまる。
【０００６】 積層したＩＳＯ型カードは、７８０〜８４０μｍの全厚を有する。上記の材料
の流れを考慮すると、狭く制限したカードの母集団分布を顧客に保証することも
非常に困難である。
【０００７】 積層操作で用いられるプラスチック熱結合工程で、吸収された応力の反発によ
って低い機械的性質を備えたモノブロックカードが作成される（標準的曲げ試験
及びねじり試験では、適用した全ての応力が、電子モジュール及び主に連結を作
る結合点に伝達される）。結合ジョイントの機械的強度が大きな負担を受けて、
結合の極わずかな欠陥がモジュール−アンテナ連結を破損する。
【０００８】 積層の後、銅エッチングのインプリントが、印刷されたカード本体に見える。
これによってカードの正確な操作が妨害されるわけではないが、この欠点は審美
的基準に非常に関心がある使用者に強調されることが多い。
【０００９】 その上、この工程でカードを製造するコストは余りにも高いため、それの利用
度を事実上増加させることはできない。
【００１０】 最後に、現在用いられている工程では、（特に詐欺を意図する）使用者により
それらが負った不適当な機械的処置を検証する可能性を備えたカードは生産され
ない。事実、カード詐欺を行った経験のある者にとっては、繰り返し折りたたむ
ことによってカードを破壊することは比較的容易であり、それによって以後に悪
意を容易に証明することはできなくなる。例えば、印をつけたカードでなければ
、アンテナが切断される可能性がある。社内で設定された商業政策により、一般
に欠陥のあるカードは、無償交換が保証されている。これらのカードの系統的交
換は、これらの会社の主要な補充コストの原因である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、アンテナが導電性インクを用いてスクリーン印刷される、繊
維材料で製作された支持体を用いて発明の製造工程を供給することにより、これ
らの欠点を軽減し、それによりハイブリッド又は非接触型スマートカードの生産
コストを有意に削減することである。
【００１２】 このため本発明は、紙のような繊維材料から製作されたアンテナ支持体を備え
たハイブリッド接触・非接触型スマートカードの製造方法に関し、この方法は以
下の工程からなる。 繊維材料から製作された支持体上に、導電性ポリマーインクのターンをスクリ
ーン印刷することに存し、前記インクを焼き付けるために前記支持体を加熱処理
工程に付すアンテナの製造工程と、 前記支持体の各側に少なくとも２シートのプラスチック材料を融接して、ホッ
トプレス成形によりカード本体を形成することに存する、アンテナ支持体上にカ
ード本体を積層する工程と、 前記カード本体の１つにチップ及び両面回路を含むモジュールをハウジングす
るための空洞を空けることに存する空洞のフライス削りステップであって、前記
空洞は前記チップを受けるより小さな内部部分、及び前記両面回路を受けるより
大きな外部部分とを包含し、前記空洞はアンテナを形成する導電性スクリーン印
刷のインクを特色とする前記支持体の反対側にあるカード本体中に掘られており
、前記フライス削り操作によって、連結パッドを前記チップから除去することが
できる工程と、 前記モジュールの固定が可能な接合用接着剤、及び前記コネクタに前記モジュ
ールを連結させるために銀を含有する接合用接着剤を用いることに存し、この目
的のために提供された空洞の中に前記モジュールを置く、モジュール挿入工程。
【００１３】
【発明の属する技術分野】
本発明の目的、対象、及び特徴は、以下の説明を添付の図面と共に検討するこ
とで、より明瞭になるであろう。
【００１４】 本発明によるスマートカード製造工程は、最初は支持体上にアンテナを設置す
ることからなる。この支持体は、紙のような繊維材料のシートから製作される。
好ましい実施態様によると、アンテナは、複数のステップで標準的スクリーン印
刷工程に比べると逆の順序でこの材料にスクリーン印刷する。図１Ａに表す第１
ステップは、モジュール及び電気ブリッジ１４（一般に「渡り線」と呼ばれる）
へのアンテナの２個の結合パッド１０及び１２をスクリーン印刷し、２つのター
ンを連結させることに存する。図１Ｂに表す第２のスクリーン印刷ステップは、
渡り線の頂部の絶縁ストリップをスクリーン印刷することに存する。第３の最終
スクリーン印刷ステップは、２つのターン１８及び２０をスクリーン印刷するこ
とに存する。ターン１８の一方の先端は結合パッド１０に連結して、他方の先端
は渡り線１４に連結する。ターン２０は、渡り線１４から結合パッド１２までを
スクリーン印刷する。
【００１５】 アンテナが支持体にスクリーン印刷されると、それはカードの寸法に切断され
る。好ましい実施態様によると、図２に示すように、支持体の各角に切り抜き２
２が製作される。この切り抜きによって、積層工程でカード本体間の直接の融接
が可能になる。
【００１６】 積層は、ホットプレス成形により実施する。好ましい実施態様によると、各カ
ード本体には２層のプラスチック材料が用いられる。このプラスチック材料は、
一般にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＥＴＧ）、ポリカ
ーボネート（ＰＣ）、又はアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）
である。好ましい実施態様によると、ＰＶＣが用いられる。その２層は、異なる
硬度を有している。外部層は堅いＰＶＣから製作されるが、（アンテナ支持体と
接触する）内部層はより低いビカー軟化温度（ＰＶＣが硬質状態から弾性状態に
変化する温度）の軟質ＰＶＣから製作される。その２層は、異なる厚さであって
もよい。例えば、カード本体それぞれは、約３１０ミクロン（μｍ）厚の外部硬
質ＰＶＣ層及び約８０μｍ厚の内部軟質ＰＶＣ層からなる。アンテナ支持体は、
約１２５μｍ厚の紙から製作される。好ましい実施態様である別の製造例による
と、カード本体のそれぞれ１つが３層を含む。印刷物を保護するために、印刷の
際にはカード本体の外部層に、透明ＰＶＣシート又はワニス層からなるカバーを
添加する。このカバーは、約４０μｍ厚である。こうして、このカード本体の外
部層は２７５μｍ厚、及び内部層は約４０μｍ厚となる。
【００１７】 積層ステップは、カード本体及びアンテナ支持体を形成するＰＶＣの様々な層
を共に積み重ねることからなる。このサンドイッチは、その後積層プレスに設置
する。サンドイッチを１００℃を超える温度、好ましくは１５０℃を超える温度
で加熱処理する。同時に、様々な層を共に融合するために、サンドイッチをプレ
スする。熱と圧力の共同作用の下、外部ＰＶＣが軟化して、より低いビカー軟化
温度のＰＶＣから製作された内部層が、その後液化する。液化ＰＶＣがカード塊
の中にアンテナのスクリーン印刷されたインクを閉じ込めて、スマートカードの
使用時に遭遇する機械的応力に対する高い抵抗性をそれに提供する。その上アン
テナは、カード本体により良好に接着する。この接着は、カード本体とアンテナ
の間に設置する圧力感受性両面テープを用いることにより高めることができる。
【００１８】 アンテナ支持体の角に製作された切り抜き２２によって、２つの内部ＰＶＣ層
を互いに接触させることができる。２つのカード本体を共に融接して角を閉じる
ことにより、あらゆる機械的応力がカード内部に向けられる。紙の場合、紙パル
プが低い内部粘着を呈する。それがせん断力を受ける場合には、紙の中心が層割
れする傾向がある。これらの応力が強すぎると、カードが開いて２つの部分に分
かれる（モジュールに連結するアンテナを含有する部分は機能を継続する）。我
々は、ビルトイン型の可変性応力マーカを備えたカードを作成するために、この
方式でその種類の紙及びその内部粘着に作用することにより、この物理的性質か
ら利益を得ることができる。このため、顧客の要件に従って、層割れが多少急速
であっても多少著しくてもよく、その結果カード内部の紙の層割れによりわずか
なカードの屈曲が認められてもよい。
【００１９】 次のステップは、チップ及び両面回路を含むモジュールを受ける空洞をフライ
ス削りすることに存する。フライス削り操作によって、アンテナとモジュールの
間の結合パッドの除去も可能になる。アンテナのスクリーン印刷のインプリント
を損なわないために、スクリーン印刷のインプリントのあるアンテナ支持体の面
と反対側のカード本体で（即ちスクリーン印刷したアンテナを帯びていない支持
体の側に接触するカード本体で）、フライス削り操作が実施される。この方式で
は、フライス削り操作の際、アンテナ支持体をインクの前にフライス削りする。
その上、それはカード本体の第１の層のＰＶＣに埋設されているため、それは亀
裂又は引裂きのような損傷を受けない。カード上のチップの位置が標準化されて
いるＩＳＯ型スマートカードの場合には、支持体上のアンテナを反転してスクリ
ーン印刷したインプリント、及びスクリーン印刷を帯びていない支持体の側に接
触するカード本体に空洞を削ることにより、スクリーン印刷したアンテナの完全
性を維持しながら標準化された位置にモジュールを設定することができる。
【００２０】 モジュールは、適所に接着する。２種の異なる接着剤を用いる。第１の接合用
接着剤は、モジュールをアンテナコンタクトに連結させることができる導電性接
着剤である。この接着剤は、好ましくは銀を含有する接着剤である。第２の接合
用接着剤は、モジュールをカードに固定するために用いる。特別な実施態様によ
ると、シアノアクリレート接合用接着剤が用いられる。カードに挿入する前にモ
ジュールの下に設置するフィルム型「ホットメルト」接着剤を用いることもでき
る。このステップが終了すると、図３に示すようなカードが得られる。カード２
４の本体は、アンテナ支持体上の切り抜き２２によって、角で共に熱結合する。
モジュール２６は、ＩＳＯ型スマートカードの標準的位置に配置する。
【００２１】 図４は、図３に表すスマートカードの軸Ａ−Ａに沿った横断面図である。カー
ドは、繊維材料から製作され２つのカード本体の間に挿入されたアンテナ支持体
２８からなる。各カード本体は、透明ＰＶＣフィルム又はワニス層のシート、外
部硬質ＰＶＣ層３２、及び内部軟質ＰＶＣ層３４からなるカバー３０を含有する
。ターン３６及び結合パッドは、カード本体のＰＶＣ塊の内部層３４に閉じ込め
られる。アンテナを帯びた支持体の面と反対側のカード本体にフライス削りされ
た空洞は、両面回路４０及びチップ４２を受けて、オーバーモールド樹脂（表し
ていない）に保護されている。モジュールは、銀を加えた導電性接合用接着剤４
４の層を備えたアンテナコンタクト３８のコンタクトに連結している。シアノア
クリレート接合用接着剤４６の層は、モジュールをカードに固定する。
【００２２】 本発明による工程は、カードを用いる会社に、２つの主要な性質を有するカー
ドを提供する（つまり電気的構成要素を保持することで、このカードに高度のソ
リディティを提供し、カードの機能不良の場合には、紙のような繊維材料の層割
れ特性によって、カードが詐欺を目的とする意図的折り曲げを受けていないこと
を確認することができる）。
【図面の簡単な説明】
図１Ａは、支持体上にアンテナをスクリーン印刷する際に用いる一つの工程
を示す。 図１Ｂは、支持体上にアンテナをスクリーン印刷する際に用いる他の工程を
示す。 図１Ｃは、支持体上にアンテナをスクリーン印刷する際に用いる更に他の工
程を示す。 図２は、積層ステップの前に、反転してスクリーン印刷されたアンテナを備
えた支持体を表している。 図３は、製造工程終了時のスマートカードを表している。 図４は、図３の軸Ａ−Ａに沿って図３に表したスマートカードの断面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 カヤナキス，ジョージ フランス、エフ−06000 アンティーブ、 シャマン デ ラスタン、848、ル クロ デ マグノリア (72)発明者 マティウ，クリストフ フランス、エフ−27950 サン マーセル、 リュデ ラ クロワツェト、16 (72)発明者 デレンネ，セバスチャン フランス、エフ−13530 トレーツ、ロテ ィスマン カバスード、14 Ｆターム(参考） 2C005 MA07 MB01 MB08 NA03 NA08 NB01 PA03 PA18 PA28 RA04 5B035 BA03 BB09 CA01 CA25 5J046 AA07 AA19 AB11 PA07

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 次の工程からなる、紙等の繊維材料から製作されたアンテ
    ナ支持体を備えたハイブリッド接触・非接触型スマートカードの製造方法： 繊維材料からなる支持体上に、導電性ポリマーインクのターン（ｔｕｒ
    ｎ）をスクリーン印刷し、インクを焼き付けるために支持体に加熱処理を施すこ
    とからなるアンテナの製造工程、 支持体の各側に少なくとも２シートのプラスチック材料を融接し、ホッ
    トプレス成形によりカード本体を形成することからなる、アンテナ支持体上にカ
    ード本体を積層する工程、 チップ配置するための小さな内方部分と両面回路を配置するための大き
    な外方部分とを有し、アンテナを形成する導電性スクリーン印刷のインクのある
    ことにより特徴づけられる、支持体の反対側にあるカード本体中に掘ることによ
    り、カード本体の１つにチップ及び両面回路からなるモジュールをハウジングす
    るための空洞を空けることからなる空洞のフライス削り工程であって、これによ
    りチップから連結パッドを除去する工程、及び モジュールの固定が可能な接合用接着剤及びコネクタにモジュールを連
    結させるために銀を含有する接合用接着剤を用いること及びこの目的のために提
    供された空洞の中にモジュールを配置することからなる、モジュール挿入工程。
  2. 【請求項２】 繊維材料から製作された前記アンテナ支持体の各側にカード
    本体をそれぞれ形成する前記２シートが、異なる硬度を有する、請求項１に記載
    のスマートカードの製造方法。
  3. 【請求項３】 アンテナ製造工程の間、２つのカード本体を互いに融接させ
    るために、紙のアンテナ支持体の角が切り込まれ、それにより得られた前記カー
    ドが、あらゆる計画的損傷行為を事後に強調させる優先的（ｐｒｅｆｅｒｅｎｔ
    ｉａｌ）層割れゾーンを提供する、請求項１又は２に記載のスマートカードの製
    造方法。
  4. 【請求項４】 前記アンテナ製造工程が逆の順序で実施され、 ポリマーインクを用いて前記支持体上にモジュール及び渡り線のための２つ
    のアンテナコンタクトをスクリーン印刷すること、 誘電インクを用いて前記支持体上に前記渡り線の頂部の絶縁ストリップをス
    クリーン印刷すること、 ポリマーインクを用いて前記支持体上に前記アンテナのための少なくとも２
    つのターンをスクリーン印刷することであって、これらのターンが異なる連結パ
    ッドと接触する末端、及び前記渡り線と接触する別の末端を有し、連続する２つ
    のターンを備えたアンテナを得ることを可能にすることからなる請求項１、２又
    は３に記載のスマートカードの製造方法。
  5. 【請求項５】 前記カード本体の外部層を形成するシートが、前記カード本
    体の内部層を形成するシートよりも堅く、前記内部層が低いビカー軟化温度を有
    する、請求項２、３又は４に記載のスマートカードの製造方法。
  6. 【請求項６】 繊維材料から製作された前記アンテナ支持体の各側にカード
    本体を形成する２枚のシートが、異なった厚さである、請求項１、２、３、４又
    は５に記載のスマートカードの製造方法。
  7. 【請求項７】 前記外部層を形成するシートが、前記内部層を形成するシー
    トよりも厚い、請求項６に記載のスマートカードの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記アンテナ支持体上へのカード本体の熱積層（ｈｏｔ ｌ
    ａｍｉｎａｔｉｏｎ）工程で、第３のプラスチック材料のシート又はワニス層を
    各カード本体に添加して、カバーとして作用させる、請求項１、２、３、４、５
    、６又は７記載のスマートカードを製造する方法。
  9. 【請求項９】 前記カード本体を形成する前記プラスチック材料が、ポリ塩
    化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＥＴＧ）、ポリカーボネート（
    ＰＣ）、又はアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）であることを
    特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載のスマートカード
    の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記モジュールを固定するために用いる前記接合用接着剤
    が、流体シアノアクリレート接着剤であり、それを前記モジュールの挿入前に前
    記空洞に設置する、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９に記載のスマ
    ートカードの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記モジュールを固定するために用いる接合用接着剤が、
    フィルム型「ホットメルト」接着剤であり、それを前記カードへの挿入前に前記
    モジュールの下に設置する、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９及び１
    ０のいずれか１項に記載のスマートカードの製造方法。
JP2001542043A 1999-11-29 2000-11-28 繊維材料からなるアンテナ支持体を備えた非接触ハイブリッド型スマートカードの製造方法 Expired - Fee Related JP4875271B2 (ja)

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