JP2004046360A - Antenna coil configuration for ic card, manufacturing method therefor and ic card provided with the configuration - Google Patents

Antenna coil configuration for ic card, manufacturing method therefor and ic card provided with the configuration Download PDF

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Hidenori Yasukawa
安川 秀範
Hiroyuki Sakamoto
坂本 浩行
Masateru Watabe
渡部 正照
Hiroshi Tada
多田 裕志
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Toyo Aluminum KK
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Toyo Aluminum KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna coil configuration for IC card, with which blocking is not caused, adhesive property with an outer layer can be improved and which does not have a problem on appearance, and to provide a manufacturing method of the configuration and an IC card provided with the configuration. <P>SOLUTION: The antenna coil configuration 10 for IC card is provided with a resin film base material 11 comprising a vinyl chloride resin and a circuit pattern layer 13 comprising metal foil formed by thermobonding on a surface of the base material 11 through an adhesive layer 12. The resin film base material 11 comprising the vinyl chloride resin is fixed on a surface of metal foil through the adhesive layer by thermobonding. At least a part of metal foil is etched by using a resist ink layer as a mask. Thus, the circuit pattern layer 13 is formed and the resist ink layer is removed. The IC card is provided with the outer layer formed to cover the IC chip loaded on the antenna coil configuration 10 for IC card. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ICカード用アンテナコイル構成体、その製造方法およびそれを備えたICカードに関するものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
近年、ICカードは、目覚ましい発展を遂げ、テレフォンカード、クレジットカード、プリペイドカード、キャッシュカード、IDカード、カードキー、各種会員カード、図書券、診察券、定期券等に使用され始めている。これらの従来のICカードの基材としては、汎用ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等の樹脂フィルムが用いられてきた。この樹脂フィルムの両面に接着剤を介在して金属箔をドライラミネート法によって接着した後、その金属箔にエッチング処理を施すことにより、基材の表面上に回路パターン層が形成されたICカード用アンテナコイル構成体が使用されていた。
【0003】
しかしながら、従来のICカード用アンテナコイル構成体では、製造工程と製品特性とにおいて以下の問題があった。
【0004】
(1)ICカード用アンテナコイル構成体を製造した後、そのアンテナコイル構成体の上にICチップを装着するまで、アンテナコイル構成体は、互いに重ねられた状態で、または巻き取られた状態で運搬され、保管される。この際、アンテナコイル構成体の重ねられた部分が互いに密着する現象(ブロッキングという)が起こる。密着した部分は容易に分離できないため、アンテナコイル構成体が次工程に供給されると、ICカードの製造ラインが停止するというトラブルがあった。また、アンテナコイル構成体が重なったまま、次工程に供給されることによってICカードの不良品が発生するという問題があった。
【0005】
このブロッキング現象を防止するためには、エッチングによって金属箔が除去された箇所、すなわち回路パターン層が形成されていない箇所の基材の表面上に残留する余分なドライラミネート用接着剤を除去する、またはアンテナコイル構成体が重なる部分に剥離紙を挿入するという対策が考えられる。しかし、前者の対策については、接着剤を完全に除去することは極めて困難である。後者の対策については、剥離紙を挿入する工程と除去する工程が必要となる。したがって、いずれの対策を講じても、余分な工程が必要となり、製造コストが上昇するという問題があった。
【0006】
(2)ICカード用アンテナコイル構成体にICチップを装着した後、外装層として着色された塩化ビニル樹脂(PVC)フィルムまたはポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等を、ポリエステル系またはエチレン酢酸ビニル系の熱溶融(ホットメルト)接着剤を用いて熱接着する。しかしながら、エッチングによって金属箔が除去された箇所、すなわち回路パターン層が形成されていない箇所の基材の表面上には余分なドライラミネート用接着剤が残留し、基材と外装層との間に介在するため、ホットメルト接着剤による外装層の熱接着力が充分ではなくなる。その結果、従来のICカードは、長期間の使用に対する耐久性と改ざん防止の点で問題があった。
【0007】
この問題を解決するためには、接着剤の種類を変更する、ドライラミネート用接着剤層とホットメルト接着剤層との間に、ホットメルト接着剤と接着性の良好なポリエステル、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)等の介在層を設ける、または、何らかの方法でドライラミネート用接着剤層を除去する等の対策を講じる必要がある。しかし、いずれの対策も作業性を悪化し、製造コストを上昇させるという問題があった。
【0008】
そこで、この発明の目的は、ブロッキングが生じることなく、外装層との接着性を向上させることができ、さらに外観上問題のないICカード用アンテナコイル構成体、その製造方法、およびそれを備えたICカードを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に従ったICカード用アンテナコイル構成体は、塩化ビニル樹脂を含む基材と、この基材の表面の上に接着剤を介在して熱接着により形成された、金属箔を含む回路パターン層とを備える。
【0010】
この発明のICカード用アンテナコイル構成体においては、基材として塩化ビニル樹脂を含む材料を用いて熱接着によって回路パターン層が固着されるので、ブロッキング現象を防止することができるとともに、従来のICカードよりも外装層の熱接着強度を高めることができる。
【0011】
この発明のICカード用アンテナコイル構成体において、基材と回路パターン層との間の接着剤は、塩化ビニルと酢酸ビニルとマレイン酸との共重合体を含む樹脂を用いるのが好ましい。
【0012】
また、好ましくは、この発明のICカード用アンテナコイル構成体において、回路パターン層は、基材の一方表面の上に形成された第1の回路パターン層と、基材の他方表面の上に形成された第2の回路パターン層とを含む。この場合、第1の回路パターン層の少なくとも一部が第2の回路パターン層の少なくとも一部に接触しているのが好ましい。これにより、第1と第2の回路パターン層の電気的導通を図ることができる。第1と第2の回路パターン層の接触は、クリンピング加工によって容易に行なうことができる。
【0013】
この発明に従ったICカードは、上記のいずれかの構成を有するICカード用アンテナコイル構成体に搭載されたICチップと、このICチップを被覆するようにICカード用アンテナコイル構成体の上に形成された外装層とを備える。
【0014】
この発明に従ったICカード用アンテナコイル構成体の製造方法は、次の工程を備える。
【0015】
(a)金属箔の表面の上に接着剤を介在して熱接着により塩化ビニル樹脂を含む基材を固着する工程。
【0016】
(b)パターンを有するレジストインク層を金属箔の上に印刷する工程。
(c)レジストインク層をマスクとして用いて金属箔の少なくとも一部をエッチングすることによって金属箔を含む回路パターン層を形成する工程。
【0017】
(d)回路パターン層を形成した後、レジストインク層を除去する工程。
この発明の製造方法において、接着剤は、塩化ビニルと酢酸ビニルとマレイン酸との共重合体を含む樹脂であるのが好ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の1つの実施の形態に従ったICカード用アンテナコイル構成体の平面図、図2は図1のII−II線の方向から見たICカード用アンテナコイル構成体の部分断面図、図3は図1のII−II線の方向から見たICカードの部分断面図である。
【0019】
図1と図2に示すように、ICカード用アンテナコイル構成体10は、樹脂フィルム基材11と、樹脂フィルム基材11の両面に形成された接着剤層12と、接着剤層12の表面上に所定のパターンに従って形成された金属箔からなる回路パターン層13とから構成されている。回路パターン層13は、図1に示すように樹脂フィルム基材11の表面上に渦巻状のパターンで形成されている。この回路パターン層13の端部にはICチップに配線を接続するための領域が形成され、その端部付近にはICチップを搭載するための領域13cが形成されている。図1において点線で示される回路パターン層は樹脂フィルム基材11の裏面に形成された回路パターン層を示しており、圧着部13aと13bのそれぞれで表裏の回路パターン層が互いに電気的に導通するように接触している。この接触はクリンピング加工によって樹脂フィルム基材11と接着剤層12を部分的に破壊することにより達成されている。
【0020】
図3に示すように、ICカード1は、図2に示されたICカード用アンテナコイル構成体10に搭載されたICチップ20と、ICチップ20を被覆するようにICカード用アンテナコイル構成体10の上に形成された外装層30とから構成されている。ICチップ20は、回路パターン層13の端部に配線21によって接続されている。
【0021】
上記の1つの実施の形態において回路パターン層13を構成する金属箔は、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス鋼箔、チタン箔、錫箔等から選ばれた少なくとも1種を用いることができる。これらの金属箔の中でも経済性、信頼性の点からアルミニウム箔を回路パターン層13の構成材料に用いるのが最も好ましい。ここで、アルミニウム箔とは、純アルミニウム箔に限定されるものではなく、アルミニウム合金箔も含む。
【0022】
金属箔は、厚みが7μm以上60μm以下で、純度が97.5質量%以上99.7質量%以下であるのが好ましく、より好ましくは厚みが15μm以上50μm以下、純度が98.0質量%以上99.5質量%以下である。
【0023】
金属箔の厚みが7μm未満の場合には、ピンホールが多く発生するとともに製造工程中に破断するおそれがある。一方、金属箔の厚みが60μmを超える場合には、回路パターン層13を形成するためのエッチング処理に時間がかかるとともに、材料コストの上昇を招く。
【0024】
金属箔の純度が97.5質量%未満の場合には、金属箔に含まれる不純物が多くなり、回路パターン層13の電気抵抗が高くなるとともに、耐食性が極端に悪くなり、わずかな水分でも腐食が進行する場合がある。一方、金属箔の純度が99.7質量%を超える場合には、金属箔の耐食性が過度に向上するため、エッチング処理に時間がかかる。
【0025】
具体的には、回路パターン層13の材料としては、たとえばJIS(AA)の記号では1030、1N30、1050、1100、8021、8079等の純アルミニウム箔またはアルミニウム合金箔を採用することができる。
【0026】
本発明において金属箔としてアルミニウム箔を用いる場合の純度とは、鉄(Fe)、シリコン(Si)、銅(Cu)、マンガン(Mn)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)という主要な不純物元素の合計の質量%を100質量%から差し引いた値である。アルミニウム箔を用いる場合、鉄の含有量が0.2〜1.5質量%、シリコンの含有量が0.05〜1.0質量%、銅の含有量が0.3質量%以下であるのが好ましい。
【0027】
また、アルミニウム箔の強度の観点では、上記の組成範囲が好ましく、引張り強度は70〜120MPa、伸びは5%以上が好ましい。金属箔の引張り強度が70MPa未満、または伸びが5%未満の場合には、製造工程中に撓みや皺が生じ、回路パターン層の寸法精度が悪くなるおそれがある。金属箔は、軟質箔または半硬質箔が好ましく、箔に圧延した後に250〜550℃程度の温度で焼鈍するのが好ましい。引っ張り強度が120MPaを超える硬質箔を用いると、圧延油の残りや柔軟性(巻取り性)の点で問題があり、好ましくない。
【0028】
上記の1つの実施の形態において樹脂フィルム基材11を構成する樹脂としては塩化ビニル樹脂(PVC)が用いられる。樹脂フィルム基材11の厚みは、30μm以上130μm以下であるのが好ましく、より好ましくは35μm以上70μm以下である。基材の厚みが30μm未満では、回路パターン層を形成する金属箔との積層体の剛性が不足するため、各製造工程での作業性に問題が生じる。一方、基材の厚みが130μmを超える場合には、後述するクリンピング処理を確実に行なうことができないおそれがある。
【0029】
上記の1つの実施の形態において、樹脂フィルム基材11と回路パターン層13との間を熱接着(ヒートラミネートまたはサーマルラミネートともいう)するために用いられる接着剤層12の材料としては、塩化ビニルと酢酸ビニルとマレイン酸との共重合体を含む樹脂が好ましい。ここで、塩化ビニルと酢酸ビニルとマレイン酸との共重合体とは、塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体をマレイン化変性したもので、その共重合比率(塩化ビニル:酢酸ビニル:マレイン酸)は70〜90:10〜30:1〜3の範囲が好ましい。具体的には、その樹脂としてUnion Carbide社製のVMCH(商品名)(共重合比率86:13:1)等を用いることができる。共重合比率が上記の範囲から外れる場合には、基材を構成する塩化ビニル樹脂との接着強度、または回路パターン層を構成する金属箔との接着強度が著しく低下する。このため、金属箔と塩化ビニル樹脂との接着力不足に起因して、回路パターン層を形成する際に金属箔のエッチング不良が発生し、または後工程で金属箔が塩化ビニル樹脂から剥離するおそれがある。
【0030】
上記の接着剤層12の材料として、塩化ビニルと酢酸ビニルとマレイン酸との共重合体を単体で用いてもよいが、耐熱性と接着性を高めるために線状ポリエステル樹脂および/またはエポキシ樹脂の中に固形分比率で上記の共重合体を30質量%以上含ませたものを用いてもよい。この場合、上記の共重合体の固形分比率が30質量%未満になると、基材を構成する塩化ビニル樹脂との接着強度、または回路パターン層を構成する金属箔との接着強度が著しく低下する。このため、金属箔と塩化ビニル樹脂との接着力不足に起因して、回路パターン層を形成する際に金属箔のエッチング不良が発生し、または後工程で金属箔が塩化ビニル樹脂から剥離するおそれがある。
【0031】
基材としての塩化ビニル樹脂フィルムの上に回路パターン層を形成するための金属箔を熱接着させるためには、ヒートラミネート用接着剤の厚みとしては熱接着後の重量で2〜20g/m程度塗布するのが必要であり、好ましくは3〜6g/m程度である。この塗布量が2g/m未満では接着力が充分ではなく、20g/mを超えるとクリンピングに問題が生じるだけでなく、材料コストの上昇を招くので好ましくない。
【0032】
この発明においては、基材を構成する塩化ビニル樹脂フィルムと回路パターン層を構成する金属箔とは、熱接着により積層される。このため、ドライラミネート用接着剤等を用いないで基材と回路パターン層とを固着することができる。したがって、基材と回路パターン層との間で強固な接着力を発揮し維持することができるので、従来技術の問題点を克服することが可能となる。
【0033】
熱接着工程は、通常、加熱ロールを用いて金属箔を加熱した状態で基材樹脂フィルムを貼り合わせることによって行なわれる。熱接着の温度は100〜160℃程度が好ましい。
【0034】
なお、金属箔は塩化ビニル樹脂フィルムの片面または両面に積層することができ、用途、設計、使用目的等に応じて適宜使い分けることができる。
【0035】
次に、この発明のICカード用アンテナコイル構成体の製造方法の1つの実施の形態について説明する。図4〜図7はこの発明に従ったICカード用アンテナコイル構成体の製造工程を示す部分断面図である。なお、図4〜図7は、図1のII−II線の方向から見た部分断面を示している。
【0036】
図4に示すように、金属箔130のそれぞれの一方面に接着剤層12を形成し、この接着剤層12を介在させて樹脂フィルム基材11を熱接着によって金属箔130に固着する。このようにして、金属箔130と樹脂フィルム基材11との積層体を準備する。
【0037】
図5に示すように、アンテナコイルの仕様に従った所定の渦巻状パターンを有するようにレジストインク層14を金属箔130の表面上に印刷する。印刷後、レジストインク層14の硬化処理を行なう。
【0038】
図6に示すように、レジストインク層14をマスクとして用いて金属箔130をエッチングすることにより、回路パターン層13を形成する。
【0039】
その後、図7に示すように、レジストインク層14を剥離する。
最後に、回路パターン層13の所定領域に凹凸のある金属板と金属突起を用いてクリンピング加工を施すことにより、図2に示すように回路パターン層の接触部または圧着部13aを形成する。このようにして本発明のICカード用アンテナコイル構成体10が完成する。
【0040】
この発明の製造方法において用いられるレジストインクは特に限定されないが、分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとアルカリ可溶性樹脂とを主成分とする紫外線硬化型レジストインクを用いるのが好ましい。このレジストインクは、グラビア印刷が可能であり、耐酸性を有し、かつアルカリによって容易に剥離除去することが可能であるので、連続大量生産に適している。このレジストインクを用いて金属箔に所定の回路パターンでグラビア印刷を施し、紫外線を照射して硬化させた後、通常の方法に従って、たとえば塩化第2鉄水溶液等による金属箔の酸エッチング、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリによるレジストインク層の剥離除去を行なうことによって、回路パターン層を形成することができる。
【0041】
分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとしては、たとえば、2−アクリロイルオキシエチルフタル酸、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−アクリロイルオキシプロピルフタル酸、2−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロフタル酸、2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸等が挙げられ、これらのうち、単独のアクリルモノマー、またはいくつかのアクリルモノマーを混合したものを使用することができる。上記のアルカリ可溶性樹脂としては、たとえば、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ロジン−マレイン酸樹脂等が挙げられる。
【0042】
レジストインクには、上記の成分の他に、アルカリ剥離性を阻害しない程度に通常の単官能アクリルモノマー、多官能アクリルモノマー、プレポリマーを添加することができ、光重合開始剤、顔料、添加剤、溶剤等を適宜添加して作製することができる。光重合開始剤としては、ベンゾフェノンおよびその誘導体、ベンジル、ベンゾイン、およびそのアルキルエーテル、チオキサントンおよびその誘導体、ルシリンPTO、チバスペシャリティケミカルズ製イルガキュア、フラッテリ・ランベルティ製エサキュア等が挙げられる。顔料としては、パターンが見やすいように着色顔料を添加する他、シリカ、タルク、クレー、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の体質顔料を併用することができる。特にシリカは、紫外線硬化型レジストインクを付けたまま、金属箔を巻き取る場合には、ブロッキング防止に効果がある。添加剤としては、2−ターシャリーブチルハイドロキノン等の重合禁止剤、シリコン、フッ素化合物、アクリル重合物等の消泡剤、レベリング剤があり、必要に応じて適宜添加する。溶剤としては酢酸エチル、エタノール、変性アルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、MEK等が挙げられ、これらの溶剤を単独、または混合して用いることができる。溶剤は、グラビア印刷の後、熱風乾燥等でレジストインク層から蒸発させることが好ましい。
【0043】
回路パターン層を形成した後に、所定の位置に常温でクリンピング加工を施し、表側と裏側の金属箔の一部を電気的に接触させてアンテナコイルを形成することができる。ここで、クリンピング加工とは、たとえば、ドリル、ヤスリ、超音波等により樹脂フィルム基材と接着剤層を破壊し、回路パターン層を形成する金属箔の一部同士を物理的に接触させることをいう。具体的には、凹凸のある金属板上に樹脂フィルム基材と金属箔とからなる積層体を接触させ、金属突起を押し当てることにより、樹脂フィルム基材と接着剤層とが部分的に破壊し、金属箔の表面同士が接触可能となり、電気的導通を得ることができる。
【0044】
本発明に従ったICカード用アンテナコイル構成体の構成と製造方法について説明したが、ICカードとして製品化するには次のような工程がさらに行なわれる。図1に示されるICカード用アンテナコイル構成体10において、図3に示すようにICチップ20を回路パターン層13の領域13cに実装し、ICチップ20と回路パターン層13の端部とに配線21を接続する。さらに、回路パターン層13と樹脂フィルム基材11との積層体の表面と裏面に白色PVCまたは白色PET等の外装層(隠蔽層)30を被覆積層させる。積層は、EVAまたはポリエステル系のホットメルト剤を介在した熱接着によって行なわれてもよい。この外装層(隠蔽層)30は、白色に制限されることはなく、公知の色顔料や体質顔料、アルミニウムフレーク等の金属顔料および公知の樹脂、ワニス、ビヒクル等を使用することができる。また、印刷層、磁気記録層、磁気遮蔽層、オーバーコート層、蒸着層等の公知のICカードに採用されている構成要素を必要に応じて積層させることもできる。なお、上記のICチップ以外にも必要に応じて、コンデンサ、コイル、抵抗体、配線、各種メモリー、ダイオード等を設けてもよいことは言うまでもない。
【0045】
【実施例】
以下に本発明の実施例と比較例について説明する。
【0046】
(実施例1)
厚みが30μmと20μmのアルミニウム箔(JIS(AA) 1N30−O)のそれぞれの一方表面に、ヒートラミネート用接着剤として塩化ビニルと酢酸ビニルとマレイン酸の共重合体(共重合比率86:13:1)からなるUnion Carbide社製のVMCH(商品名)を3g/mの厚みで塗布した後、基材として厚みが50μmの塩化ビニル樹脂フィルムの一方表面には厚み30μm、他方表面には厚み20μmのアルミニウム箔を、熱接着温度160℃にて連続的にヒートラミネート法により接着して積層体を作製した。この積層体の両面にレジストインクとして大日本インキ化学工業(株)製のダイキュア−RE−97(商品名)を5g/mの厚みで塗布することによって、図1に示すようなパターンのレジストインク層を連続的に印刷した。このレジストインク層をマスクとして用いて余分なアルミニウム箔を塩化第2鉄水溶液でエッチングすることによって回路パターン層を形成した。その後、水酸化ナトリウム水溶液でレジストインク層を剥離した。形成された回路パターン層の所定の位置で積層体の一部に表裏の電気的導通を得るためのクリンピング加工を施すことにより、図2に示されるようなICカード用アンテナコイル構成体を作製した。ICカード用アンテナコイル構成体は、0.2kg/cmの張力でコイル状に巻き取った。
【0047】
得られたICカード用アンテナコイル構成体のブロッキング現象を次のようにして評価した。温度40℃または60℃の大気中で48時間、ICカード用アンテナコイル構成体をコイル状に巻き取った状態で保管した後、巻き取りコイルの端部を手で巻き戻して評価した。評価基準は以下のとおりであった。
【0048】
評価5:巻取りコイルを巻き戻す際に引っ張らなくてもさらりと端部が離れる。
【0049】
評価4:巻取りコイルを巻き戻す際にちりちりと音を立てるが、特に強い力をかけなくても端部が離れる。
【0050】
評価3:巻取りコイルを巻き戻す際に力をかけないと端部は離れないが、ある程度の力で引っ張ると端部は離れる。
【0051】
評価2:巻取りコイルを巻き戻す際に力をかけると端部は離れるが、部分的に材料が損傷する。
【0052】
評価1:巻取りコイルを巻き戻そうとすると完全にくっつき、力をかけても端部は離れない。
【0053】
また、得られたICカード用アンテナコイル構成体においてクリンピング加工された部分の表裏の導通抵抗値を測定した。
【0054】
さらに、得られたICカード用アンテナコイル構成体においてエッチングによって形成された回路パターン層の外観を評価した。エッチングによる回路パターンの断線、細りおよび剥離等のエッチング不良を目視で観察し、いずれのエッチング不良も存在しないものを良好とし、製品として特性上問題が生じる可能性があるものを不良とした。
【0055】
得られたICカード用アンテナコイル構成体の両面上に、ホットメルト接着剤を介在させずに厚みが100μmの硬質塩化ビニルフィルム(三菱樹脂(株)製、商品名C−419)を温度120℃、圧力10kg/cmで5分間、ホットプレスすることにより、外装フィルムとの接着性を評価した。この評価は、外装フィルムとICカード用アンテナコイル構成体とのラミネート強度をT型剥離試験(JIS K6854 T型剥離に準拠、ただし幅は15mmとする)にしたがって測定することにより行なった。
【0056】
(実施例2)
厚みが30μmと20μmのアルミニウム箔(JIS(AA) 1N30−O)のそれぞれの一方表面に、ヒートラミネート用接着剤として、塩化ビニルと酢酸ビニルとマレイン酸の共重合体(共重合比率86:13:1)からなるUnion Carbide社製のVMCH(商品名)を50重量部、線状ポリエステル樹脂からなる日立化成(株)製のフタルキッドSP211を50重量部の割合で混合したものを5g/mの厚みで塗布したこと以外は、実施例1と同様の工程でICカード用アンテナコイル構成体を作製した。
【0057】
得られたICカード用アンテナコイル構成体について、実施例1と同様にして、ブロッキング現象、クリンピング加工された部分の表裏の導通抵抗値、エッチングによって形成された回路パターン層の外観を評価した。
【0058】
また、得られたICカード用アンテナコイル構成体の両面上に、EVAのホットメルト接着剤として厚みが30μmの東亞合成(株)製のアロンメルトEEF111(商品名)を介在させて、厚みが100μmの低熱収縮性白色PETフィルム(帝人(株)製、商品名帝人U2)を温度120℃、圧力3kg/cmで5分間、ホットプレスすることにより、外装フィルムとの接着性を評価した。この評価は、実施例1と同様にして行なった。
【0059】
(比較例1)
厚みが30μmと20μmのアルミニウム箔(JIS(AA) 1N30−O)のそれぞれの一方表面に、ドライラミネート用接着剤としてポリエステルウレタン接着剤を3g/mの厚みで塗布した後、基材として厚みが38μmのポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)フィルムの一方表面には厚み30μm、他方表面には厚み20μmのアルミニウム箔を連続的にドライラミネート法により接着して積層体を作製した。この積層体の両面にレジストインクとして大日本インキ化学工業(株)製のダイキュア−RE−97(商品名)を5g/mの厚みで塗布することによって、図1に示すようなパターンのレジストインク層を連続的に印刷した。このレジストインク層をマスクとして用いて余分なアルミニウム箔を塩化第2鉄水溶液でエッチングすることによって回路パターン層を形成した。その後、水酸化ナトリウム水溶液でレジストインク層を剥離した。形成された回路パターン層の所定の位置で積層体の一部に表裏の電気的導通を得るためのクリンピング加工を施すことにより、図2に示されるようなICカード用アンテナコイル構成体を作製した。ICカード用アンテナコイル構成体は、0.2kg/cmの張力でコイル状に巻き取った。
【0060】
得られたICカード用アンテナコイル構成体について、実施例1と同様にして、ブロッキング現象、クリンピング加工された部分の表裏の導通抵抗値、エッチングによって形成された回路パターン層の外観を評価した。
【0061】
また、得られたICカード用アンテナコイル構成体の両面上に、EVAのホットメルト接着剤として厚みが30μmの東亞合成(株)製のアロンメルトEEF111(商品名)を介在させて、厚みが100μmの低熱収縮性白色PETフィルム(帝人(株)製、商品名帝人U2)を温度120℃、圧力3kg/cmで5分間、ホットプレスすることにより、外装フィルムとの接着性を評価した。この評価は、実施例1と同様にして行なった。
【0062】
(比較例2)
厚みが30μmと20μmのアルミニウム箔(JIS(AA) 1N30−O)のそれぞれの一方表面に、ドライラミネート用接着剤としてエポキシ含有ポリエステルポリウレタン接着剤を3g/mの厚みで塗布した後、基材として厚みが50μmの塩化ビニル樹脂フィルムの一方表面には厚み30μm、他方表面には厚み20μmのアルミニウム箔を、連続的にドライラミネート法により接着して積層体を作製した。この積層体の両面にレジストインクとして大日本インキ化学工業(株)製のダイキュア−RE−97(商品名)を5g/mの厚みで塗布することによって、図1に示すようなパターンのレジストインク層を連続的に印刷した。このレジストインク層をマスクとして用いてアルミニウム箔を塩化第2鉄水溶液でエッチングすることによって回路パターン層を形成した。その後、水酸化ナトリウム水溶液でレジストインク層を剥離した。形成された回路パターン層の所定の位置で積層体の一部に表裏の電気的導通を得るためのクリンピング加工を施すことにより、図2に示されるようなICカード用アンテナコイル構成体を作製した。ICカード用アンテナコイル構成体は、0.2kg/cmの張力でコイル状に巻き取った。
【0063】
得られたICカード用アンテナコイル構成体について、実施例1と同様にして、ブロッキング現象、クリンピング加工された部分の表裏の導通抵抗値、エッチングによって形成された回路パターン層の外観、外装フィルムとの接着性を評価した。
【0064】
(比較例3)
基材として厚みが150μmの塩化ビニル樹脂フィルムを用いたこと以外は、比較例2と同様の工程でICカード用アンテナコイル構成体を作製した。
【0065】
得られたICカード用アンテナコイル構成体について、比較例2と同様にして、ブロッキング現象、クリンピング加工された部分の表裏の導通抵抗値、エッチングによって形成された回路パターン層の外観、外装フィルムとの接着性を評価した。
【0066】
以上の評価結果を表1に示す。
【0067】
【表1】

Figure 2004046360
【0068】
表1から、本発明に従った実施例1と2の試料では、ブロッキング現象を防止することができ、外装フィルムとの接着性も良好であったが、比較例1の試料ではブロッキング現象が生じ、比較例2と3の試料では外装フィルムとの接着強度が不足していたことがわかる。
【0069】
以上に開示された実施の形態や実施例はすべての点で例示的に示されるものであり、制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態や実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変更を含むものである。
【0070】
【発明の効果】
以上のように、この発明のICカード用アンテナコイル構成体によれば、ドライラミネート用接着剤を使用していないので、ブロッキング現象を防止することができるとともに、外装層との接着性を改善することができる。
【0071】
また、この発明のICカードによれば、ICカードを構成する積層体において各層間の接着力を向上させることができるので、改ざん防止、エンボス加工性、長期間の使用に対する耐久性等を改善することができる。
【0072】
さらに、この発明のICカード用アンテナコイル構成体の製造方法によれば、外装層を積層する際にホットメルト接着剤を必ずしも使用する必要がないので、製造工程と製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の1つの実施の形態に従ったICカード用アンテナコイル構成体を示す平面図である。
【図2】図1のII−II線の方向から見たICカード用アンテナコイル構成体の部分断面図である。
【図3】図1のII−II線の方向から見たICカードの部分断面図である。
【図4】この発明の1つの実施の形態に従ったICカード用アンテナコイル構成体の第1の製造工程を示す部分断面図である。
【図5】この発明の1つの実施の形態に従ったICカード用アンテナコイル構成体の第2の製造工程を示す部分断面図である。
【図6】この発明の1つの実施の形態に従ったICカード用アンテナコイル構成体の第3の製造工程を示す部分断面図である。
【図7】この発明の1つの実施の形態に従ったICカード用アンテナコイル構成体の第4の製造工程を示す部分断面図である。
【符号の説明】
1:ICカード、10:ICカード用アンテナコイル構成体、11:樹脂フィルム基材、12:接着剤層、13:回路パターン層、14:レジストインク層、20:ICチップ、30:外装層、130:金属箔。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna coil structure for an IC card, a method of manufacturing the same, and an IC card having the same.
[0002]
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention]
In recent years, IC cards have made remarkable developments and have begun to be used for telephone cards, credit cards, prepaid cards, cash cards, ID cards, card keys, various membership cards, book tickets, consultation tickets, commuter passes, and the like. As a substrate of these conventional IC cards, a resin film such as a general-purpose polyethylene terephthalate (PET) film has been used. After adhering a metal foil to both surfaces of this resin film with an adhesive by a dry laminating method, the metal foil is subjected to an etching treatment, so that a circuit pattern layer is formed on the surface of the base material for an IC card. An antenna coil configuration was used.
[0003]
However, the conventional IC coil antenna coil structure has the following problems in the manufacturing process and product characteristics.
[0004]
(1) After manufacturing an antenna coil structure for an IC card, the antenna coil structures are stacked on each other or wound up until an IC chip is mounted on the antenna coil structure. Transported and stored. At this time, a phenomenon in which the overlapped portions of the antenna coil components adhere to each other (called blocking) occurs. Since the adhered portion cannot be easily separated, there is a problem that the IC card production line stops when the antenna coil structure is supplied to the next step. In addition, there is a problem that a defective IC card is generated when the antenna coil components are supplied to the next step while being overlapped.
[0005]
In order to prevent this blocking phenomenon, the portion where the metal foil has been removed by etching, that is, the excess dry laminating adhesive remaining on the surface of the base material where the circuit pattern layer is not formed is removed. Alternatively, a measure of inserting a release paper into a portion where the antenna coil components overlap may be considered. However, with the former measure, it is extremely difficult to completely remove the adhesive. For the latter measure, a step of inserting a release paper and a step of removing it are required. Therefore, no matter which measure is taken, an extra step is required, and there is a problem that the manufacturing cost increases.
[0006]
(2) After the IC chip is mounted on the antenna coil structure for the IC card, a colored vinyl chloride resin (PVC) film or a polyethylene terephthalate (PET) film or the like is coated with a polyester-based or ethylene-vinyl acetate-based heat as an exterior layer. Thermal bonding using a hot (melt) adhesive. However, extra dry laminating adhesive remains on the surface of the base where the metal foil has been removed by etching, that is, where the circuit pattern layer is not formed, and between the base and the exterior layer. Because of the interposition, the thermal adhesive force of the exterior layer by the hot melt adhesive becomes insufficient. As a result, the conventional IC card has problems in terms of durability for long-term use and prevention of tampering.
[0007]
In order to solve this problem, the type of adhesive is changed. Between the adhesive layer for dry lamination and the hot melt adhesive layer, a polyester and ethylene vinyl acetate having good adhesion with the hot melt adhesive are used. It is necessary to take measures such as providing an intervening layer such as a polymer (EVA) or removing the adhesive layer for dry lamination by some method. However, there is a problem that both measures deteriorate workability and increase manufacturing costs.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an antenna coil structure for an IC card which can improve the adhesiveness to an exterior layer without blocking, and has no problem in appearance, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing the same. It is to provide an IC card.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An antenna coil structure for an IC card according to the present invention includes a base material including a vinyl chloride resin, and a circuit pattern including a metal foil formed on the surface of the base material by thermal bonding with an adhesive interposed therebetween. And a layer.
[0010]
In the antenna coil structure for an IC card according to the present invention, the circuit pattern layer is fixed by thermal bonding using a material containing a vinyl chloride resin as the base material, so that the blocking phenomenon can be prevented and the conventional IC The heat bonding strength of the outer layer can be higher than that of the card.
[0011]
In the antenna coil structure for an IC card according to the present invention, it is preferable to use a resin containing a copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate and maleic acid as the adhesive between the base material and the circuit pattern layer.
[0012]
Preferably, in the antenna coil structure for an IC card according to the present invention, the circuit pattern layer is formed on the first circuit pattern layer formed on one surface of the base material and on the other surface of the base material. A second circuit pattern layer. In this case, it is preferable that at least a part of the first circuit pattern layer is in contact with at least a part of the second circuit pattern layer. Thus, electrical continuity between the first and second circuit pattern layers can be achieved. The contact between the first and second circuit pattern layers can be easily performed by crimping.
[0013]
An IC card according to the present invention includes an IC chip mounted on an antenna coil structure for an IC card having any one of the above structures, and an IC chip mounted on the antenna coil structure for an IC card so as to cover the IC chip. And a formed exterior layer.
[0014]
A method of manufacturing an antenna coil structure for an IC card according to the present invention includes the following steps.
[0015]
(A) fixing a base material containing a vinyl chloride resin to the surface of the metal foil by thermal bonding with an adhesive interposed therebetween;
[0016]
(B) printing a resist ink layer having a pattern on the metal foil;
(C) forming a circuit pattern layer including the metal foil by etching at least a part of the metal foil using the resist ink layer as a mask;
[0017]
(D) removing the resist ink layer after forming the circuit pattern layer;
In the production method of the present invention, the adhesive is preferably a resin containing a copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate and maleic acid.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a plan view of an IC coil antenna coil structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross section of the IC card antenna coil structure viewed from the direction of line II-II in FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the IC card viewed from the direction of the line II-II in FIG.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the antenna coil structure 10 for an IC card includes a resin film substrate 11, an adhesive layer 12 formed on both surfaces of the resin film substrate 11, and a surface of the adhesive layer 12. And a circuit pattern layer 13 made of a metal foil formed according to a predetermined pattern. The circuit pattern layer 13 is formed in a spiral pattern on the surface of the resin film substrate 11 as shown in FIG. An area for connecting wiring to the IC chip is formed at an end of the circuit pattern layer 13, and an area 13c for mounting the IC chip is formed near the end. In FIG. 1, a circuit pattern layer indicated by a dotted line indicates a circuit pattern layer formed on the back surface of the resin film substrate 11, and the front and back circuit pattern layers are electrically connected to each other at each of the crimping portions 13a and 13b. So that they are in contact. This contact is achieved by partially breaking the resin film substrate 11 and the adhesive layer 12 by crimping.
[0020]
As shown in FIG. 3, the IC card 1 includes an IC chip 20 mounted on the IC card antenna coil structure 10 shown in FIG. 2, and an IC card antenna coil structure so as to cover the IC chip 20. And an exterior layer 30 formed on the outer layer 10. The IC chip 20 is connected to an end of the circuit pattern layer 13 by a wiring 21.
[0021]
In the above embodiment, the metal foil constituting the circuit pattern layer 13 can be at least one selected from aluminum foil, copper foil, stainless steel foil, titanium foil, tin foil, and the like. Among these metal foils, it is most preferable to use an aluminum foil as a constituent material of the circuit pattern layer 13 in terms of economy and reliability. Here, the aluminum foil is not limited to a pure aluminum foil, but also includes an aluminum alloy foil.
[0022]
The metal foil preferably has a thickness of 7 μm to 60 μm and a purity of 97.5 mass% to 99.7 mass%, more preferably a thickness of 15 μm to 50 μm and a purity of 98.0 mass% or more. 99.5% by mass or less.
[0023]
If the thickness of the metal foil is less than 7 μm, many pinholes are generated and the metal foil may be broken during the manufacturing process. On the other hand, when the thickness of the metal foil exceeds 60 μm, it takes a long time for the etching process for forming the circuit pattern layer 13 and increases the material cost.
[0024]
When the purity of the metal foil is less than 97.5% by mass, impurities contained in the metal foil increase, the electric resistance of the circuit pattern layer 13 increases, the corrosion resistance extremely deteriorates, and even a small amount of moisture corrodes. May progress. On the other hand, when the purity of the metal foil exceeds 99.7% by mass, the corrosion resistance of the metal foil is excessively improved, so that the etching process takes time.
[0025]
Specifically, as a material of the circuit pattern layer 13, for example, a pure aluminum foil or an aluminum alloy foil such as 1030, 1N30, 1050, 1100, 8021, and 8079 in JIS (AA) symbol can be adopted.
[0026]
In the present invention, the purity when an aluminum foil is used as the metal foil means iron (Fe), silicon (Si), copper (Cu), manganese (Mn), magnesium (Mg), zinc (Zn), gallium (Ga). , Titanium (Ti), zirconium (Zr), nickel (Ni), and chromium (Cr) by subtracting the total mass% of the main impurity elements from 100 mass%. When an aluminum foil is used, the iron content is 0.2 to 1.5% by mass, the silicon content is 0.05 to 1.0% by mass, and the copper content is 0.3% by mass or less. Is preferred.
[0027]
From the viewpoint of the strength of the aluminum foil, the above composition range is preferable, and the tensile strength is preferably 70 to 120 MPa, and the elongation is preferably 5% or more. If the tensile strength of the metal foil is less than 70 MPa or the elongation is less than 5%, bending or wrinkling may occur during the manufacturing process, and the dimensional accuracy of the circuit pattern layer may be deteriorated. The metal foil is preferably a soft foil or a semi-hard foil, and is preferably annealed at a temperature of about 250 to 550 ° C. after rolling into a foil. If a hard foil having a tensile strength exceeding 120 MPa is used, there is a problem in terms of remaining rolling oil and flexibility (winding property), which is not preferable.
[0028]
In one embodiment described above, a resin constituting the resin film substrate 11 is a vinyl chloride resin (PVC). The thickness of the resin film substrate 11 is preferably 30 μm or more and 130 μm or less, more preferably 35 μm or more and 70 μm or less. When the thickness of the base material is less than 30 μm, the rigidity of the laminate with the metal foil forming the circuit pattern layer is insufficient, which causes a problem in workability in each manufacturing process. On the other hand, when the thickness of the base material exceeds 130 μm, there is a possibility that a crimping process described later cannot be reliably performed.
[0029]
In the above embodiment, the material of the adhesive layer 12 used for thermally bonding (also called heat lamination or thermal lamination) between the resin film substrate 11 and the circuit pattern layer 13 is vinyl chloride. A resin containing a copolymer of vinyl acetate and maleic acid is preferred. Here, the copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate, and maleic acid is a copolymer of vinyl chloride and vinyl acetate that is maleated and modified, and its copolymerization ratio (vinyl chloride: vinyl acetate: maleic acid) ) Is preferably in the range of 70 to 90:10 to 30: 1 to 3. Specifically, VMCH (trade name) manufactured by Union Carbide (copolymerization ratio 86: 13: 1) or the like can be used as the resin. When the copolymerization ratio is out of the above range, the adhesive strength with the vinyl chloride resin constituting the base material or the metal foil constituting the circuit pattern layer is significantly reduced. For this reason, poor etching of the metal foil occurs when forming the circuit pattern layer due to insufficient adhesive force between the metal foil and the vinyl chloride resin, or the metal foil may peel off from the vinyl chloride resin in a later process. There is.
[0030]
As a material of the adhesive layer 12, a copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate and maleic acid may be used alone, but a linear polyester resin and / or an epoxy resin may be used in order to improve heat resistance and adhesiveness. May contain 30% by mass or more of the above copolymer at a solid content ratio. In this case, when the solid content ratio of the above copolymer is less than 30% by mass, the adhesive strength with the vinyl chloride resin constituting the base material or the metal foil constituting the circuit pattern layer is significantly reduced. . For this reason, poor etching of the metal foil occurs when forming the circuit pattern layer due to insufficient adhesive force between the metal foil and the vinyl chloride resin, or the metal foil may peel off from the vinyl chloride resin in a later process. There is.
[0031]
In order to heat-bond a metal foil for forming a circuit pattern layer on a vinyl chloride resin film as a base material, the thickness of the heat laminating adhesive is 2 to 20 g / m2 after heat bonding. 2 About 3 to 6 g / m. 2 It is about. This coating amount is 2 g / m 2 If it is less than 20 g / m, the adhesive strength is not sufficient. 2 Exceeding not only causes a problem in crimping but also increases the material cost, which is not preferable.
[0032]
In the present invention, the vinyl chloride resin film constituting the base material and the metal foil constituting the circuit pattern layer are laminated by thermal bonding. For this reason, the substrate and the circuit pattern layer can be fixed without using an adhesive for dry lamination. Therefore, since a strong adhesive force can be exhibited and maintained between the base material and the circuit pattern layer, it is possible to overcome the problems of the related art.
[0033]
The heat bonding step is usually performed by bonding the base resin film while heating the metal foil using a heating roll. The temperature of the thermal bonding is preferably about 100 to 160 ° C.
[0034]
The metal foil can be laminated on one side or both sides of the vinyl chloride resin film, and can be appropriately used depending on the use, design, purpose of use, and the like.
[0035]
Next, one embodiment of a method of manufacturing an antenna coil structure for an IC card according to the present invention will be described. 4 to 7 are partial cross-sectional views showing the steps of manufacturing the antenna coil structure for an IC card according to the present invention. 4 to 7 show partial cross sections as viewed from the direction of the line II-II in FIG.
[0036]
As shown in FIG. 4, an adhesive layer 12 is formed on one surface of each of the metal foils 130, and the resin film substrate 11 is fixed to the metal foil 130 by thermal bonding with the adhesive layers 12 interposed therebetween. In this way, a laminate of the metal foil 130 and the resin film substrate 11 is prepared.
[0037]
As shown in FIG. 5, the resist ink layer 14 is printed on the surface of the metal foil 130 so as to have a predetermined spiral pattern according to the specifications of the antenna coil. After printing, the resist ink layer 14 is cured.
[0038]
As shown in FIG. 6, the circuit pattern layer 13 is formed by etching the metal foil 130 using the resist ink layer 14 as a mask.
[0039]
Thereafter, as shown in FIG. 7, the resist ink layer 14 is peeled off.
Finally, a predetermined portion of the circuit pattern layer 13 is subjected to crimping using a metal plate having irregularities and metal projections, thereby forming a contact portion or a crimp portion 13a of the circuit pattern layer as shown in FIG. Thus, the antenna coil structure 10 for an IC card of the present invention is completed.
[0040]
The resist ink used in the production method of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use an ultraviolet-curable resist ink containing an acrylic monomer having at least one carboxyl group in a molecule and an alkali-soluble resin as main components. This resist ink is suitable for continuous mass production because it can be subjected to gravure printing, has acid resistance, and can be easily peeled off with an alkali. After performing gravure printing on the metal foil in a predetermined circuit pattern using the resist ink and irradiating with ultraviolet light to cure the metal foil, acid etching of the metal foil with, for example, an aqueous solution of ferric chloride or the like, hydroxylation according to a usual method. The circuit pattern layer can be formed by removing and removing the resist ink layer with an alkali such as a sodium aqueous solution.
[0041]
Examples of the acrylic monomer having at least one carboxyl group in the molecule include 2-acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, and 2-acryloyloxypropyl phthalate Acid, 2-acryloyloxypropyltetrahydrophthalic acid, 2-acryloyloxypropylhexahydrophthalic acid, and the like. Among these, a single acrylic monomer or a mixture of several acrylic monomers can be used. . Examples of the alkali-soluble resin include a styrene-maleic acid resin, a styrene-acrylic resin, and a rosin-maleic acid resin.
[0042]
To the resist ink, in addition to the above components, ordinary monofunctional acrylic monomers, polyfunctional acrylic monomers, and prepolymers can be added to the extent that the alkali releasability is not impaired. Photopolymerization initiators, pigments, additives , A solvent or the like may be appropriately added. Examples of the photopolymerization initiator include benzophenone and its derivatives, benzyl and benzoin, and their alkyl ethers, thioxanthone and its derivatives, lucilin PTO, Irgacure manufactured by Ciba Specialty Chemicals, and Esacure manufactured by Frattelli Lamberti. As the pigment, an extender such as silica, talc, clay, barium sulfate, or calcium carbonate can be used in addition to a color pigment so that the pattern can be easily seen. In particular, silica is effective in preventing blocking when a metal foil is wound up with the ultraviolet-curable resist ink attached. Examples of the additives include a polymerization inhibitor such as 2-tert-butylhydroquinone, an antifoaming agent such as silicon, a fluorine compound, and an acrylic polymer, and a leveling agent. These are added as needed. Examples of the solvent include ethyl acetate, ethanol, denatured alcohol, isopropyl alcohol, toluene, MEK and the like, and these solvents can be used alone or as a mixture. After the gravure printing, the solvent is preferably evaporated from the resist ink layer by hot air drying or the like.
[0043]
After the formation of the circuit pattern layer, crimping processing is performed at a predetermined position at normal temperature, and a part of the metal foil on the front side and the back side is electrically contacted to form an antenna coil. Here, the crimping process refers to, for example, breaking a resin film substrate and an adhesive layer by a drill, a file, an ultrasonic wave, or the like, and bringing a part of the metal foil forming the circuit pattern layer into physical contact with each other. Say. Specifically, the resin film substrate and the adhesive layer are partially destroyed by bringing the laminate composed of the resin film substrate and the metal foil into contact with the metal plate having irregularities and pressing the metal projections. Then, the surfaces of the metal foils can come into contact with each other, and electrical continuity can be obtained.
[0044]
Although the configuration and manufacturing method of the antenna coil structure for an IC card according to the present invention have been described, the following steps are further performed to commercialize the IC card as an IC card. In the antenna coil assembly 10 for an IC card shown in FIG. 1, the IC chip 20 is mounted on the area 13c of the circuit pattern layer 13 as shown in FIG. 3, and wiring is provided between the IC chip 20 and the end of the circuit pattern layer 13. 21 is connected. Further, an outer layer (concealing layer) 30 such as white PVC or white PET is coated and laminated on the front and back surfaces of the laminate of the circuit pattern layer 13 and the resin film substrate 11. The lamination may be performed by thermal bonding via an EVA or polyester hot melt agent. The exterior layer (concealing layer) 30 is not limited to white, and may be a known color pigment, an extender, a metal pigment such as aluminum flake, a known resin, a varnish, a vehicle, or the like. In addition, components used in known IC cards, such as a printing layer, a magnetic recording layer, a magnetic shielding layer, an overcoat layer, and a vapor deposition layer, may be laminated as necessary. Needless to say, a capacitor, a coil, a resistor, a wiring, various memories, a diode, and the like may be provided as necessary in addition to the IC chip.
[0045]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention and comparative examples will be described.
[0046]
(Example 1)
On one surface of each of aluminum foils having a thickness of 30 μm and 20 μm (JIS (AA) 1N30-O), a copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate and maleic acid (copolymerization ratio 86:13: 1 g) of 3 g / m of VMCH (trade name) manufactured by Union Carbide Co. 2 Then, a 50 μm-thick vinyl chloride resin film as a substrate is continuously laminated with an aluminum foil having a thickness of 30 μm on one surface and a thickness of 20 μm on the other surface at a heat bonding temperature of 160 ° C. To produce a laminate. 5 g / m of Dicure-RE-97 (trade name) manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. as a resist ink on both surfaces of the laminate. 2 , A resist ink layer having a pattern as shown in FIG. 1 was continuously printed. Using this resist ink layer as a mask, excess aluminum foil was etched with an aqueous ferric chloride solution to form a circuit pattern layer. Thereafter, the resist ink layer was peeled off with an aqueous solution of sodium hydroxide. At a predetermined position of the formed circuit pattern layer, a part of the laminate was subjected to crimping processing for obtaining front and back electrical continuity, thereby producing an IC card antenna coil structure as shown in FIG. . The antenna coil structure for an IC card was wound into a coil at a tension of 0.2 kg / cm.
[0047]
The blocking phenomenon of the obtained IC coil antenna coil assembly was evaluated as follows. After storing the IC coil antenna coil assembly in a coiled state in the air at a temperature of 40 ° C. or 60 ° C. for 48 hours, the end of the coil was unwound by hand and evaluated. The evaluation criteria were as follows.
[0048]
Evaluation 5: When the winding coil is rewound, the ends are separated without any pulling without being pulled.
[0049]
Evaluation 4: A noise is made when unwinding the winding coil, but the end is separated without applying a particularly strong force.
[0050]
Evaluation 3: The end part does not separate unless a force is applied when rewinding the winding coil, but the end part separates when pulled with a certain amount of force.
[0051]
Evaluation 2: When a force is applied when rewinding the winding coil, the ends are separated, but the material is partially damaged.
[0052]
Evaluation 1: Attempting to rewind the winding coil completely adheres, and the end does not separate even if force is applied.
[0053]
In addition, the conduction resistance values on the front and back of the crimped portion of the obtained IC coil antenna coil assembly were measured.
[0054]
Further, the appearance of the circuit pattern layer formed by etching in the obtained antenna coil structure for IC card was evaluated. Etching defects such as disconnection, thinning and peeling of the circuit pattern due to the etching were visually observed, and those having no etching defect were evaluated as good, and those having a possibility of causing a problem in characteristics as a product were evaluated as defective.
[0055]
A hard vinyl chloride film having a thickness of 100 μm (manufactured by Mitsubishi Plastics Co., Ltd., trade name: C-419) was placed on both sides of the obtained IC coil antenna coil structure without a hot melt adhesive at a temperature of 120 ° C. , Pressure 10kg / cm 2 And hot-pressing for 5 minutes to evaluate the adhesion to the exterior film. This evaluation was performed by measuring the lamination strength between the exterior film and the antenna coil structure for an IC card according to a T-type peeling test (based on JIS K 6854 T-type peeling, with a width of 15 mm).
[0056]
(Example 2)
As an adhesive for heat lamination, a copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate and maleic acid (copolymerization ratio of 86:13) was formed on one surface of each of aluminum foils having a thickness of 30 μm and 20 μm (JIS (AA) 1N30-O). 1) 50 parts by weight of VMCH (trade name) manufactured by Union Carbide Co., Ltd. and 50 parts by weight of phthalkid SP211 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. made of a linear polyester resin are mixed at a ratio of 5 g / m. 2 An antenna coil assembly for an IC card was produced in the same process as in Example 1 except that the thickness was applied.
[0057]
In the same manner as in Example 1, the obtained antenna coil structure for an IC card was evaluated for the blocking phenomenon, the conduction resistance on the front and back of the crimped portion, and the appearance of the circuit pattern layer formed by etching.
[0058]
Also, a 30 μm-thick Alonmelt EEF111 (trade name) manufactured by Toagosei Co., Ltd. was interposed as a hot melt adhesive for EVA on both sides of the obtained IC coil antenna coil structure, and the thickness was 100 μm. A low heat shrinkable white PET film (manufactured by Teijin Limited, trade name: Teijin U2) was prepared at a temperature of 120 ° C. and a pressure of 3 kg / cm. 2 And hot-pressing for 5 minutes to evaluate the adhesion to the exterior film. This evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
[0059]
(Comparative Example 1)
On one surface of each of aluminum foils having a thickness of 30 μm and 20 μm (JIS (AA) 1N30-O), 3 g / m of a polyester urethane adhesive was used as an adhesive for dry lamination. 2 Then, an aluminum foil having a thickness of 30 μm on one surface of a polyethylene naphthalate resin (PEN) film having a thickness of 38 μm as a substrate and a thickness of 20 μm on the other surface are continuously bonded by a dry lamination method. A laminate was produced. 5 g / m of Dicure-RE-97 (trade name) manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. as a resist ink on both surfaces of the laminate. 2 , A resist ink layer having a pattern as shown in FIG. 1 was continuously printed. Using this resist ink layer as a mask, excess aluminum foil was etched with an aqueous ferric chloride solution to form a circuit pattern layer. Thereafter, the resist ink layer was peeled off with an aqueous solution of sodium hydroxide. At a predetermined position of the formed circuit pattern layer, a part of the laminate was subjected to crimping processing for obtaining front and back electrical continuity, thereby producing an IC card antenna coil structure as shown in FIG. . The antenna coil structure for an IC card was wound into a coil at a tension of 0.2 kg / cm.
[0060]
In the same manner as in Example 1, the obtained antenna coil structure for an IC card was evaluated for the blocking phenomenon, the conduction resistance on the front and back of the crimped portion, and the appearance of the circuit pattern layer formed by etching.
[0061]
Also, a 30 μm-thick Alonmelt EEF111 (trade name) manufactured by Toagosei Co., Ltd. was interposed as a hot melt adhesive for EVA on both sides of the obtained IC coil antenna coil structure, and the thickness was 100 μm. A low heat shrinkable white PET film (manufactured by Teijin Limited, trade name: Teijin U2) was prepared at a temperature of 120 ° C. and a pressure of 3 kg / cm. 2 And hot-pressing for 5 minutes to evaluate the adhesion to the exterior film. This evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
[0062]
(Comparative Example 2)
An epoxy-containing polyester polyurethane adhesive as an adhesive for dry lamination is 3 g / m on one surface of each of aluminum foils having a thickness of 30 μm and 20 μm (JIS (AA) 1N30-O). 2 Then, a 30 μm thick aluminum foil having a thickness of 30 μm on one surface of a vinyl chloride resin film having a thickness of 50 μm as a substrate and a 20 μm thick aluminum foil on the other surface are continuously bonded by a dry lamination method to form a laminate. Produced. 5 g / m of Dicure-RE-97 (trade name) manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. as a resist ink on both surfaces of the laminate. 2 , A resist ink layer having a pattern as shown in FIG. 1 was continuously printed. Using this resist ink layer as a mask, the aluminum foil was etched with a ferric chloride aqueous solution to form a circuit pattern layer. Thereafter, the resist ink layer was peeled off with an aqueous solution of sodium hydroxide. At a predetermined position of the formed circuit pattern layer, a part of the laminate was subjected to crimping processing for obtaining front and back electrical continuity, thereby producing an IC card antenna coil structure as shown in FIG. . The antenna coil structure for an IC card was wound into a coil at a tension of 0.2 kg / cm.
[0063]
In the same manner as in Example 1, the obtained antenna coil structure for IC card had a blocking phenomenon, conduction resistance values on the front and back of the crimped portion, the appearance of the circuit pattern layer formed by etching, and the appearance of the exterior film. The adhesion was evaluated.
[0064]
(Comparative Example 3)
An antenna coil structure for an IC card was manufactured in the same process as in Comparative Example 2, except that a vinyl chloride resin film having a thickness of 150 μm was used as a substrate.
[0065]
About the obtained antenna coil structure for IC cards, in the same manner as in Comparative Example 2, the blocking phenomenon, the conduction resistance value of the front and back of the crimped portion, the appearance of the circuit pattern layer formed by etching, and the appearance film The adhesion was evaluated.
[0066]
Table 1 shows the above evaluation results.
[0067]
[Table 1]
Figure 2004046360
[0068]
From Table 1, it can be seen that in the samples of Examples 1 and 2 according to the present invention, the blocking phenomenon could be prevented and the adhesion to the exterior film was good, but in the sample of Comparative Example 1, the blocking phenomenon occurred. It can be seen that the samples of Comparative Examples 2 and 3 had insufficient adhesive strength to the exterior film.
[0069]
The embodiments and examples disclosed above are illustratively shown in all respects, and should not be construed as limiting. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the embodiments or examples described above, and includes any modifications or changes within the meaning and scope equivalent to the terms of the claims.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the antenna coil structure for IC card of the present invention, since the adhesive for dry lamination is not used, the blocking phenomenon can be prevented, and the adhesiveness with the outer layer is improved. be able to.
[0071]
Further, according to the IC card of the present invention, since the adhesive strength between the layers in the laminate constituting the IC card can be improved, the tamper resistance, embossability, durability for long-term use, and the like are improved. be able to.
[0072]
Furthermore, according to the method of manufacturing an antenna coil assembly for an IC card of the present invention, it is not necessary to use a hot-melt adhesive when laminating the exterior layers, so that the manufacturing process and the manufacturing cost can be reduced. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an antenna coil structure for an IC card according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the IC card antenna coil structure viewed from the direction of line II-II in FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the IC card viewed from the direction of line II-II in FIG.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a first manufacturing process of the antenna coil structure for an IC card according to one embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a second manufacturing process of the antenna coil structure for an IC card according to one embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a third manufacturing step of the antenna coil structure for an IC card according to one embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a partial sectional view showing a fourth manufacturing step of the antenna coil structure for an IC card according to one embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
1: IC card, 10: antenna coil structure for IC card, 11: resin film base, 12: adhesive layer, 13: circuit pattern layer, 14: resist ink layer, 20: IC chip, 30: exterior layer, 130: metal foil.

Claims (7)

塩化ビニル樹脂を含む基材と、
前記基材の表面の上に接着剤を介在して熱接着により形成された、金属箔を含む回路パターン層とを備えた、ICカード用アンテナコイル構成体。
A base material containing a vinyl chloride resin,
An antenna coil structure for an IC card, comprising: a circuit pattern layer including a metal foil formed on the surface of the base material by thermal bonding with an adhesive interposed therebetween.
前記接着剤は、塩化ビニルと酢酸ビニルとマレイン酸との共重合体を含む樹脂である、請求項1に記載のICカード用アンテナコイル構成体。The antenna coil assembly for an IC card according to claim 1, wherein the adhesive is a resin containing a copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate, and maleic acid. 前記回路パターン層は、前記基材の一方表面の上に形成された第1の回路パターン層と、前記基材の他方表面の上に形成された第2の回路パターン層とを含む、請求項1または請求項2に記載のICカード用アンテナコイル構成体。The circuit pattern layer includes a first circuit pattern layer formed on one surface of the substrate, and a second circuit pattern layer formed on the other surface of the substrate. The antenna coil structure for an IC card according to claim 1. 前記第1の回路パターン層の少なくとも一部が前記第2の回路パターン層の少なくとも一部に接触している、請求項3に記載のICカード用アンテナコイル構成体。The antenna coil structure for an IC card according to claim 3, wherein at least a part of the first circuit pattern layer is in contact with at least a part of the second circuit pattern layer. 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のICカード用アンテナコイル構成体に搭載されたICチップと、
前記ICチップを被覆するように前記ICカード用アンテナコイル構成体の上に形成された外装層とを備えた、ICカード。
An IC chip mounted on the antenna coil structure for an IC card according to any one of claims 1 to 4,
And an exterior layer formed on the IC card antenna coil structure so as to cover the IC chip.
金属箔の表面の上に接着剤を介在して熱接着により塩化ビニル樹脂を含む基材を固着する工程と、
パターンを有するレジストインク層を前記金属箔の上に印刷する工程と、
前記レジストインク層をマスクとして用いて前記金属箔の少なくとも一部をエッチングすることによって前記金属箔を含む回路パターン層を形成する工程と、
前記回路パターン層を形成した後、前記レジストインク層を除去する工程とを備えた、ICカード用アンテナコイル構成体の製造方法。
A step of fixing the base material containing the vinyl chloride resin by thermal bonding with an adhesive on the surface of the metal foil,
Printing a resist ink layer having a pattern on the metal foil,
Forming a circuit pattern layer including the metal foil by etching at least a portion of the metal foil using the resist ink layer as a mask,
Removing the resist ink layer after the formation of the circuit pattern layer.
前記接着剤は、塩化ビニルと酢酸ビニルとマレイン酸との共重合体を含む樹脂である、請求項6に記載のICカード用アンテナコイル構成体の製造方法。The method for manufacturing an antenna coil assembly for an IC card according to claim 6, wherein the adhesive is a resin containing a copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate, and maleic acid.
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