JP2004126819A - Method for manufacturing ic card - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナコイルを用いたICカードの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のコイルを利用したアンテナコイルは、コイルでアンテナを形成する段階で基材を溶融しながらコイルを埋め込む方法が存在する。
【0003】
また、基材上にすでに巻かれたコイルを積載し、アンテナコイルを形成する方法が存在する。
【0004】
また、上記方法により形成されたアンテナコイルは、ICモジュールが実装され、所定の周波数帯域において機能するICカードとして利用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、基材を溶融しながらコイルを埋め込む方法においては、アンテナコイルの製造時間が長く掛かってしまうという問題点がある。
【0006】
また、基材上にすでに巻かれたコイルを積載する方法においては、一般的にコイル間に発生する容量にバラツキが生じるため、コイルのインダクタンスとコイル間に発生する容量と、ICチップモジュールの容量を目標とする周波数帯に合わせるのにバラツキが生じるという問題点がある。特に、Qが高い場合には、別個にコンデンサ等を設け、その容量を調整して予め決められた周波数に合わせている。
【0007】
本発明が解決しようとする課題には、上記した問題が一例として挙げられる。
【0008】
そこで、本発明は、製造時間を短縮でき、且つ個々の製品の性能にバラツキが生じないICカードの製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0010】
請求項1に記載の発明は、略渦巻き状に周回するコイル(14)を備えたアンテナコイル(10)を形成し、所定の周波数帯域で機能するICカードの製造方法であって、所定のコイル間の距離を調整して前記所定の周波数帯域に合わせるためのコイル位置調整工程を備えていることを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、コイルの位置を調整することによりインダクタンスと容量のコントロールを行い、容易に所定の周波数帯域(目標値)に合わせることができる。これにより、製造工程において発生する製品のバラツキを少なくできる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、前記調整はコイルを支持するためのコイル支持部材のうち、一部のコイル支持部材(13a)の設置位置を変更することにより行われることを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、コイルを支持するためのコイル支持部材のうち一部のコイル支持部材を移動することにより所定のコイルの位置を調整できる。これによりインダクタンスと容量のコントロールを行い、容易に所定の周波数帯域(目標値)に合わせることができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、前記アンテナコイルの表面を、接着層(22)を備えた保持体シート(20)に加圧して接合するための工程を備えていることを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、アンテナコイルと保持体シートを接着するのに必要な接着剤の量を予め保持体シートに備えられるため、接着剤の量を最小限にできる。また、保持体シートの表面に予め接着層が設けられるため、容易にアンテナコイル全体に接着剤を行き渡らせることができる。また、接着剤の量を最小限で済ませることができるので従来と比較してICカードを薄く形成できる。また、容易に且つ素早く保持体シートにアンテナコイルを接合できるため、製造時間も短縮きる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、コイルを支持するためのコイル支持部材の位置を所定の周波数帯域でICカードが機能するように基材に設置する第1工程と、前記コイル支持部材にコイルを略渦巻き状に巻回する第2工程と、前記コイルの端部がICモジュール(7)のコイル取り付け位置(7a、7b)に接するようにICモジュールを押さえつけた状態で前記コイル支持部材のうち、一部のコイル支持部材の設置位置を移動し、再度、所定の周波数帯域でICカードが機能するように調整する第3工程と、前記ICモジュールを設置する第4工程と、前記第1〜第4工程により製造された部材の表面を接着層を備えた保持体シートに加圧して接合する第5工程と、を備えていることを特徴とする。
【0017】
この発明によれば、ICカードの製造方法として、接着層を備えた保持体シートにアンテナコイルを加圧して接合するようにしたため容易に且つ素早くICカードを製造できる。また、接着層を備えた保持体シートにアンテナコイルを加圧し接合してICカードを製造することにより、接着剤の量を最小限に済ませられるのでICカードを薄く形成できる。また、一部のコイル支持部材を移動して所定の周波数帯域で機能するように調整する工程を備えているため、製造工程により発生する製品のバラツキを少なくできる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図3を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【0019】
図1は、本発明に係るICカードの概略的な構成を示し、図1(a)は平面図、図1(b)はA−A断面図である。図2は、図1(b)のB拡大図である。図3は加圧装置の概要図である。図示のように、ICカード5は、ICモジュール付きのアンテナコイル10と、アンテナコイル10の表面を保持する保持体シート20と、から構成される。また、ICモジュール付きのアンテナコイル10は、アンテナコイル11の所定位置にICモジュール7が取り付けられている。
【0020】
アンテナコイル11は、矩形状の基材12と、その基材12の一方の面(表面)に配設されるコイル支持部材としてのピン13、13、・・・、13と、そのピン13を介して基材の周縁に沿って略渦巻き状に周回するコイル14と、を備えている。
【0021】
基材12は、絶縁性を有するものである。この基材12は、例えば、約120μmの厚さを有するPET(ポリエチレンテレフタレート)等の合成樹脂である。この基材12は、好ましくは、PETG(ポリエチレンテレフタレートグリコーゲン)を用いる。
【0022】
ピン13は、例えば、約100μmの丸棒である。材料は銅が用いられる。ピン13は、コイル14が基材12の周縁から内方に略渦巻き状に支持されるように配設される。また、ピン13は、略渦巻き状に配設されるコイル間の距離が所定の間隔を保つように設けられる。
【0023】
また、略渦巻き状に形成されるコイル14の最内周の配線パターンにおいて、図上右側上下のピン13a、13aは、ピン13aの位置を変更可能に設けるためのピン位置移動手段を有する。ピン位置移動手段とは、例えば基材12上に複数の穴15、15、15を設けておき、ピン13aを抜き差ししてピン位置を変更するものである。このピン13aの位置を変更することによりコイル間に発生する容量を変化させ、ICカードが機能する所定の周波数帯域に調整される。このピン位置の移動は手動でおこなってもよいし、機械等により自動でおこなってもよい。
【0024】
また、コイル間の容量は、コイル間の距離に反比例するので、コイル間の距離が近いほど、大きくすることができる。但し、容量を小さくするためにコイル間の距離を大きくする事はアンテナの開口面積が小さくなることになり通信距離が短くなるので余り離すことはできない。
【0025】
これにより、コイル間に生じる容量のバラツキを修正し、所定の周波数帯域に合わせることができる。また、製造するICカードの性能のバラツキを少なくでき、一定の性能(品質)を有する製品(ICカード)を製造できる。
【0026】
コイル14は、例えば、約100μmの銅である。コイル14は、ピン13を介して、基材12の周縁から内方向に略渦巻き状に周回するとともに、コイル14とコイル14の間の間隔を一定に保っている。
【0027】
また、コイル14の両端部は、ICモジュール7のアンテナ取り付け位置7a、7bと熱融着、ハンダ、超音波等により接続される。
【0028】
保持体シート20は、第1の層21と、その第1の層21の片面(表面)に備えられる接着層22と、から構成される2層シートである。第1の層21は例えば、約150μmの厚さを有するPETG等の合成樹脂の基材である。また、接着層22は、例えば、約30μmの厚さを有する接着剤、又は例えば、低融点のPETG等の合成樹脂の基材である。また、接着層22は、加圧により溶融し、ICモジュール付きアンテナコイル10の表面に接合される。更に具体的には、コイル14が接着層22の一部に埋まって固定保持される。
【0029】
次に、本発明のICカードの製造工程について説明する。
【0030】
ICカード5は、まず、ピン13の位置を所定の周波数帯域でICカードが機能するようにピン13を基材12に設置する第1工程と、ピン13を介してコイル14を略渦巻き状に巻回する第2工程と、コイル14の端部がICモジュール7のコイル取り付け位置7a、7b(アンテナ取り付け位置)に接するようにICモジュール7を押さえつけた状態で一部のピン13a(ピン位置移動手段を有するピン)の設置位置を移動し、再度、所定の周波数帯域でICカードが機能するようにコイル14の位置を調整するコイル位置調整工程(第3工程)と、ICモジュール7を設置する第4工程と、第1〜第4工程により製造されたICモジュール付きアンテナ10の表面を接着層22を備えた保持体シート20に加圧して接合する第5工程と、により製造される。
【0031】
第1工程においては、所定の周波数帯域でICカード5が機能するように、ピン13、13aを基材12に設置する。
【0032】
第2工程においては、第1工程において設置されたピン13、13aを介して、コイル14が基材12の周縁を周回しつつ基材12の内方へ略渦巻き状に隣り合うコイル間の距離を所定の間隔を保ちながら巻かれる。
【0033】
第3工程においては、コイル14の端部に対してICモジュール7のコイル(アンテナ)取り付け位置7a、7bが接するように、ICモジュール7がコイル端部に押さえつけた状態で、ピン位置移動手段を有するピン13aの位置を移動し、コイル間に発生する容量を変化させ、所定の周波数帯域に合うように調整される。これにより、製品の性能バラツキをほぼなくすことができる。
【0034】
第4工程においては、ICモジュール7が、熱溶着、ハンダ、超音波等により基材12に取り付けられる。
【0035】
第5工程においては、第1〜第4工程により製造されたICモジュール付きアンテナコイル10の表面を接着層22を備えた保持体シート20に加圧して接着する。具体的には、図3に示す加圧装置により行われる。
【0036】
加圧装置30は、ICモジュール付きアンテナコイル10を積載するための第1積載板31と、接着層22を上部にして保持体シート20を積載するための第2積載板33と、を備えている。また、第1及び第2の積載板の端部は回動手段35を介して接続されている。この回動手段35により、ICモジュール付きアンテナコイル10が180度回転され、保持体シート20と重ねられるとともに加圧される。この時、コイル14又は第1及び第2積載板31、33が加圧により加熱されているため、接着層22が溶融し、ICモジュール付きアンテナコイル10と接合される。
【0037】
また、カードの厚みを薄くするために、ICモジュール7のICチップの高さを保持体シート20の厚みと同じにして、保持体シート20がICモジュール付きアンテナコイル10と重なる際にICモジュール7が配置される位置に穴を開け、その穴にICモジュール7を挿入するようにしてもよい。また、保持体シート20が接合されたICモジュール付きアンテナコイル10の外周、又は片面を覆うように第2の保持体シートを設けるようにしても良い。
【0038】
また、加圧される際には、2層シートの接着層22のみが溶融しコイル14やICモジュール7がその接着層22の一部に埋まって接合される。
【0039】
以上に説明したように、略渦巻き状に周回するコイル14を備えたアンテナコイル10を形成し、所定の周波数帯域で機能するICカードの製造方法は、所定のコイル間の距離を調整して前記所定の周波数帯域に合わせるためのコイル位置調整工程(第4工程)を備えている。また、この調整は、コイルを支持するためのコイル支持部材の一部(ピン13a)の設置位置を変更することにより行われる。また、アンテナコイル10の表面を接着層22を備えた保持体シート20に加圧して接合するための工程(第5工程)を備えている。
【0040】
更に、具体的には、略渦巻き状に周回するコイル14を備えたアンテナコイル10を形成し、所定の周波数帯域で機能するICカードの製造方法は、コイル14を支持するためのコイル支持部材としてのピン13の位置を所定の周波数帯域でICカードが機能するようにピン13を基材12に設置する第1工程と、ピン13を介してコイル14を略渦巻き状に巻回しアンテナコイル11を形成する第2工程と、コイル14の端部がICモジュール7のコイル取り付け位置7a、7bに接するようにICモジュール7を押さえつけた状態で前記ピン13aの設置位置を移動し、再度、所定の周波数帯域でICカードが機能するように調整し、ICモジュール付きアンテナコイル10を形成する第3工程と、ICモジュールを設置する第4工程と、第1〜第4工程により製造された部材(ICモジュール付きアンテナコイル10)の表面を接着層22を備えた保持体シート20に加圧して接合する第5工程と、を備えている。
【0041】
このようにICカード5を製造することにより、製造時間を短縮して、ICカードを製造できる。また、製造したICカードの性能にバラツキを生じさせない。
【0042】
本発明は以上の実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、ピン位置制御手段は本実施形態に限られず、コイル間の距離を変えられるものであればどのようなものでもよい。また、コイル間の距離を変えるためのピンの本数は本実施形態においては2本であるが、何本備えていてもよい。
【0043】
また、本実施形態においては、ピン13、13aを基材12に設置し、コイル14を前記ピン13、13aに略渦巻き状に巻回して取り付け、(ICモジュール7を仮設置し、)ICモジュール7を押さえつけた状態で所定のピン13aを移動し、所定の周波数帯域でICカードが機能するように調整し、ICモジュール7を設置しているが、製造速度を速めるために、ピン13、13aを基材12に設置する際に、ICモジュール7を一緒に仮設置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るICカードの概略的な構成を示し、図1(a)は平面図、図1(b)はA−A断面図である。
【図2】図1(b)のB拡大図である。
【図3】加圧装置の概要図である。
【符号の説明】
5 ICカード
10 アンテナコイル(ICモジュール付きアンテナコイル)
13 コイル支持部材(ピン)
14 コイル
20 保持体シート
22 接着層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an IC card using an antenna coil.
[0002]
[Prior art]
For an antenna coil using a conventional coil, there is a method of embedding the coil while melting the base material at the stage of forming the antenna with the coil.
[0003]
In addition, there is a method of mounting an already wound coil on a base material to form an antenna coil.
[0004]
The antenna coil formed by the above method is used as an IC card on which an IC module is mounted and which functions in a predetermined frequency band.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method of embedding the coil while melting the base material has a problem that it takes a long time to manufacture the antenna coil.
[0006]
In addition, in a method of loading a coil that has already been wound on a substrate, the capacitance generated between the coils generally varies, so that the inductance of the coil, the capacitance generated between the coils, and the capacitance of the IC chip module are reduced. However, there is a problem that variation occurs when the frequency is adjusted to the target frequency band. In particular, when Q is high, a capacitor or the like is separately provided, and its capacity is adjusted to match a predetermined frequency.
[0007]
The problem to be solved by the present invention includes the above-mentioned problem as an example.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an IC card which can reduce the manufacturing time and does not cause variations in the performance of individual products.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, the present invention will be described. In addition, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are added in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
[0010]
The invention according to claim 1 is a method for manufacturing an IC card that functions in a predetermined frequency band by forming an antenna coil (10) including a coil (14) that circulates in a substantially spiral shape. A coil position adjusting step of adjusting a distance between the coils to adjust to the predetermined frequency band.
[0011]
According to the present invention, the inductance and the capacitance can be controlled by adjusting the position of the coil, and the frequency can be easily adjusted to a predetermined frequency band (target value). As a result, it is possible to reduce variations in products generated in the manufacturing process.
[0012]
The invention described in claim 2 is characterized in that the adjustment is performed by changing an installation position of a part of the coil support members (13a) among the coil support members for supporting the coils.
[0013]
According to the present invention, the position of a predetermined coil can be adjusted by moving some of the coil support members among the coil support members for supporting the coil. As a result, the inductance and the capacitance can be controlled and easily adjusted to a predetermined frequency band (target value).
[0014]
The invention according to claim 3 is characterized in that a step for pressing and joining the surface of the antenna coil to a holding sheet (20) having an adhesive layer (22) is provided.
[0015]
According to the present invention, the amount of the adhesive necessary for bonding the antenna coil and the holder sheet is provided in the holder sheet in advance, so that the amount of the adhesive can be minimized. In addition, since the adhesive layer is provided on the surface of the holding sheet in advance, the adhesive can be easily spread over the entire antenna coil. Further, since the amount of the adhesive can be minimized, the IC card can be formed thinner as compared with the related art. Further, since the antenna coil can be easily and quickly joined to the holder sheet, the manufacturing time can be reduced.
[0016]
The invention according to claim 4 is a first step in which the position of the coil support member for supporting the coil is installed on the base material so that the IC card functions in a predetermined frequency band, and the coil is mounted on the coil support member. A second step of winding in a substantially spiral shape; and a step of pressing the IC module so that an end of the coil is in contact with a coil mounting position (7a, 7b) of the IC module (7). A third step of moving the installation positions of some of the coil support members and adjusting again so that the IC card functions in a predetermined frequency band; a fourth step of installing the IC module; And a fifth step of pressing and joining the surface of the member manufactured in the four steps to the holding sheet provided with the adhesive layer.
[0017]
According to the present invention, as a method of manufacturing an IC card, an antenna coil is pressed and joined to a holding sheet provided with an adhesive layer, so that an IC card can be manufactured easily and quickly. Further, by manufacturing the IC card by pressing and bonding the antenna coil to the holding sheet provided with the adhesive layer, the amount of the adhesive can be minimized, so that the IC card can be formed thin. In addition, since the method includes a step of moving some of the coil supporting members to adjust the coil supporting members to function in a predetermined frequency band, it is possible to reduce variations in products generated in the manufacturing process.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0019]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an IC card according to the present invention. FIG. 1 (a) is a plan view, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view along AA. FIG. 2 is an enlarged view of B in FIG. 1B. FIG. 3 is a schematic diagram of the pressurizing device. As illustrated, the
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
Further, in the innermost wiring pattern of the
[0024]
Further, since the capacity between the coils is inversely proportional to the distance between the coils, the capacity can be increased as the distance between the coils is shorter. However, if the distance between the coils is increased to reduce the capacitance, the opening area of the antenna is reduced, and the communication distance is shortened.
[0025]
As a result, it is possible to correct the variation in the capacitance generated between the coils and adjust the capacitance to a predetermined frequency band. In addition, variations in the performance of the IC card to be manufactured can be reduced, and a product (IC card) having a certain performance (quality) can be manufactured.
[0026]
The
[0027]
Both ends of the
[0028]
The
[0029]
Next, the manufacturing process of the IC card of the present invention will be described.
[0030]
The
[0031]
In the first step, the
[0032]
In the second step, the distance between the coils adjacent to each other in a substantially spiral shape inside the
[0033]
In the third step, while the
[0034]
In the fourth step, the
[0035]
In the fifth step, the surface of the
[0036]
The pressurizing
[0037]
Further, in order to reduce the thickness of the card, the height of the IC chip of the
[0038]
Further, when the pressure is applied, only the
[0039]
As described above, a method of manufacturing an IC card that has an
[0040]
More specifically, a method of manufacturing an IC card that functions in a predetermined frequency band by forming an
[0041]
By manufacturing the
[0042]
The present invention is not limited to the above embodiments, but may be implemented in various forms. For example, the pin position control means is not limited to the present embodiment, but may be any type as long as the distance between the coils can be changed. Although the number of pins for changing the distance between the coils is two in the present embodiment, any number of pins may be provided.
[0043]
Further, in the present embodiment, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an IC card according to the present invention, FIG. 1 (a) is a plan view, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view along AA.
FIG. 2 is an enlarged view of B in FIG. 1 (b).
FIG. 3 is a schematic diagram of a pressurizing device.
[Explanation of symbols]
5
13 Coil support member (pin)
14
Claims (4)
所定のコイル間の距離を調整して前記所定の周波数帯域に合わせるためのコイル位置調整工程を備えていることを特徴とするICカードの製造方法。A method for manufacturing an IC card that functions in a predetermined frequency band by forming an antenna coil including a coil that circulates in a substantially spiral shape,
A method for manufacturing an IC card, comprising: a coil position adjusting step of adjusting a distance between predetermined coils to match the predetermined frequency band.
前記コイル支持部材を介してコイルを略渦巻き状に巻回する第2工程と、
前記コイルの端部がICモジュールのコイル取り付け位置に接するようにICモジュールを押さえつけた状態で前記コイル支持部材のうち、一部のコイル支持部材の設置位置を移動し、再度、所定の周波数帯域でICカードが機能するように調整する第3工程と、
前記ICモジュールを設置する第4工程と、
前記第1〜第4工程により製造された部材の表面を接着層を備えた保持体シートに加圧して接合する第5工程と、
を備えていることを特徴とするICカードの製造方法。A first step of installing a coil supporting member for supporting the coil on the base material such that the IC card functions in a predetermined frequency band;
A second step of winding the coil in a substantially spiral shape via the coil support member;
In a state where the IC module is pressed so that the end of the coil is in contact with the coil mounting position of the IC module, among the coil supporting members, the installation positions of some of the coil supporting members are moved, and again at a predetermined frequency band. A third step of adjusting the IC card to function;
A fourth step of installing the IC module;
A fifth step of pressing and joining the surface of the member manufactured by the first to fourth steps to a holding sheet having an adhesive layer;
A method for manufacturing an IC card, comprising:
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