JP2004171089A - Ic card - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、非接触ICカード、特に接触と非接触兼用のICカードにおいて、ICモジュールとカード基体内のアンテナコイルとの接続の信頼性を高めることを目的とする発明に関する。
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モジュールとカード基体内のアンテナシートとを接続する場合とがある。
接触と非接触兼用のICカードの場合は、接触端子板がカード表面になければならないので必然的に後者の形態になる。
【0003】
図4は、接触・非接触兼用ICカードの例を示す平面図、図5は、図4のICモジュール部分における拡大断面図である。図6は、接触・非接触兼用ICモジュールの背面を示す図である。なお、本明細書において各断面図の縦方向の縮尺は理解の容易のために横方向よりも拡大して図示している。
図4のように、接触・非接触兼用ICカード1は、ICカード基体21に、接触・非接触兼用ICモジュール10を装着して有している。ICモジュール10のカード表面側は接触端子板になっていて、ISOで規定する端子板配置となっている。
ICモジュール10には、ICカード基体21内に設けたアンテナコイル24が接続されていて、外部機器との間における非接触交信に使用される。
【0004】
図5の断面図のように、ICカード基体21は、これに限定される訳ではないが、一例として、乳白色コアシート211と、乳白色コアシート212、および裏面側透明オーバーシート214、表面側透明オーバーシート215、とが積層された構成にされている。
アンテナコイル24は、乳白色コアシート211面上に、細い捲線を平面的に数回周回させて形成するか、コアシートにラミネートされた金属箔をエッチングして形成されていて、その両端の接続端部241,242がICモジュール装着部の第1埋設凹部221下に臨むように形成されている。
図5の場合は、アンテナコイル24を捲線で設けた場合を図示している。アンテナコイルの接続端部241,242に3個の楕円形状があるのは、捲線の先端を3〜4回ジグザグ状に折り畳んで板状にしてあることを意味している。
【0005】
ICカード基体へのICモジュール10の装着は、一般的には次のように行なわれる。まず、図5のように、ICモジュール装着部にICモジュール埋設凹部をざぐり加工して掘削する。
埋設凹部は、第1埋設凹部221と第2埋設凹部222とからなり、第1埋設凹部221はICモジュール10の端子板(プリント基板)を嵌め込みできる形状と深さにされ、第2埋設凹部222は、ICモジュール10のモールド樹脂部が嵌め込みできる深さにされる。ICカードの全体厚みは、780〜800μm程度であり、第2埋設凹部222は、カード表面から600μm程度の深さに掘削するので、第2埋設凹部の下面には薄肉の基材が残る程度となる。
【0006】
埋設凹部を掘削する際、アンテナコイル24の両接続端部241,242とICモジュールの非接触端子141,142を接続するための開孔151,152も同時に掘削する。この開孔151,152は、接続端部241,242を露出させる程度が、開孔に充填する導電性接着剤(ペースト)との接触面積を大きくできて好ましい。
【0007】
ICモジュール10を埋設凹部22に装着する際は、ICモジュールの第1埋設凹部に懸架する部分にホットメルト型接着剤シート3を貼着し、開孔151,152には熱硬化性導電性接着剤(ペースト状)を充填してから、ICモジュール10を埋設凹部22の上に載置し、軽く加熱圧着するようにする。
これにより、ICモジュール10は埋設凹部22に固定されると共に、導電性接着剤によりICモジュールの非接触インターフェース部とアンテナコイル24間の導通が確保される。
【0008】
図6の接触・非接触兼用ICモジュールの背面図に示すように、接触・非接触兼用ICチップ2が樹脂封止されているモールド部11からは、ICチップ2に接続するアンテナ接続端子12,13が形成されていて、当該アンテナ接続端子12,13が開孔151,152に充填した導電性接着剤を介して、カード基体内のアンテナコイル接続端子に導通するようにされる。
【0009】
このような構造からなる接触・非接触兼用ICカードであるにも係わらず、ICカードが使用されるフィールドにおいては、曲げ等の応力がICカード基体に繰り返しかかるので、ICモジュールとアンテナコイル間の接続不良が発生することが生じ得る。
特に、ICモジュールは、一般的にはガラスエポキシやBTレジン(ビスマレイミド・トリアジン樹脂)等の基材からなるプリント基板に、ICチップを搭載し、さらに物理的な強度の確保および腐食などを防ぐためにICチップを強固な封止樹脂で固めている。一方で、カード基体は、塩化ビニールまたはPET−Gなどのプラスチックで作られており、ICモジュールに比較して柔軟な素材である。
【0010】
上記のように、ICカードはカード基体内にICモジュールを埋設して実装するわけだが、その剛性の違いからICモジュールとカード基材の境界線部分から曲げられた場合、当該部分に応力が集中しやすい。
図5を再度参照すると、ICモジュール10とICカード基体21の境界部分(埋設凹部のエッジ部分であって矢印A表示部分)には、僅かな隙間5があって、その部分は剛性の低いプラスチックのみであり、かつICモジュール埋設凹部221,222が掘られているため、薄層であって極めて曲がりやすくなっている。
このため、繰り返し応力が加わると、この部分から亀裂が入りやすく、亀裂部分にアンテナ線がある場合は、断線が生じて非接触通信が不能になる。
【0011】
ICモジュールとカード基体内のアンテナコイルの断線を防止して接続の確実性を高めるべく、従来から各種の提案がされている。
例えば、特許文献1では、アンテナ接続端子とICモジュール間に、カード基体を構成するシートによる樹脂層が介在するようにして、ICモジュールを装着することが記載されている。また、特許文献2では、ざぐり孔の周囲に応力吸収孔を設けることが記載されている。
非接触ICカードではないが、特許文献3では、実装するICモジュールの背面に、薄板状の補強部材を有するICカードを提案している。
【0012】
【特許文献1】特開平11−353439号公報
【特許文献2】特開2000−207518号公報
【特許文献3】特開2002−92572号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献の技術によって、ある程度の補強効果が得られるが、カードの使用フィールドにおけるICカードの取り扱いでは、必ずしも十分な程度の強度を有するとは言えない。
また、特許文献3の技術は、カード基体内にアンテナコイルを有する非接触型ICカードの場合にも十分な効果を有するとは言えない。
そこで、本願発明者は、接触・非接触兼用型ICカードにおいて、十分な補強効果が得られるICカードを達成すべく研究して、本発明の完成に至ったものである。
【0014】
【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は、接触端子板を有し、接触・非接触両用の機能を有するICモジュールが埋設凹部に装着され、ICモジュールの非接触通信機能部がカード基体内のアンテナコイルに接続するICカードにおいて、ICモジュールとアンテナコイル接続部を補強する薄板状の補強板が、埋設凹部下のカード基体内に挿入されていることを特徴とするICカード、にある。
【0015】
上記において、補強板が埋設凹部の全体を補強するために、1枚の補強板を第2埋設凹部下に挿入する形態とすることもでき、補強板が左右のICモジュールとアンテナコイル接続部を補強するために、2枚の分離した補強板として第1埋設凹部下に挿入する形態とすることもできる。
また、薄板状の補強板は好ましくはステンレス板とすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明のICカードは、上述のように繰り返し応力がかかるICカードのICモジュールとプラスチック基材の境界部分であるICモジュール装着部を補強する薄板状の補強板を基体内に挿入したことにある。
本発明のICカードは、2種の実施形態をとり得るので、以下、図面を参照して説明することとする。
図1は、本発明のICカードの第1の実施形態、図2は、第2の実施形態を示している。図3は、ICカードの層構成と埋設凹部の関係を示している。
【0017】
本発明のICカードの第1の実施形態は、図1のように、ICモジュール埋設凹部221,222の下側全体を補強するように、1枚の補強板218を用いる特徴がある。
補強板の材質は、塩化ビニール等のカード基材よりも剛性の高い材料であれば良く各種の材料を使用し得る。例えば、ステンレスやアルミ等の金属板やガラスエポキシ材、BTレジン板、紙フェノール、メラミン板等であっても良い。
【0018】
図1の場合、アンテナコイル24には、銅線等のエナメル被覆線材を使用している例を示している。線材の直径は、一般的には0.10〜0.11mm程度である。
アンテナコイル接続端部241,242は、この線材をジグザグ状に3〜4回折り畳んだ形状にされ、その位置は、ICモジュールの基板が載置される第1埋設凹部221の下面になるようにされている。
このアンテナコイル接続端部241,242が露出するか、丁度、アンテナコイル接続端部の中心に達する深さに、第1埋設凹部面から開孔151,152が掘削され、この開孔内に導電性ペーストが充填されて、ICモジュール10のアンテナ接続端子12,13に導通するようにされるのは既述のとおりである。
【0019】
この埋設凹部222の下側部分は本来、肉厚の薄い部分であるので、補強板218によりカード基体自体の補強の役割をも果たすことができる。
カード基体の全体厚みは、800μm程度にされ、第2埋設凹部のカード表面からの深さは、600μm程度になるので、200μm程度のプラスチック板の中に補強板が挿入されることになる。
図1において、補強板216,217は、厚み0.1mm程度の薄板が好ましく、アンテナコイルの銅線と同じ程度の厚みに図示されている。
【0020】
ICモジュール10とプラスチックであるICカード基体21の境界に生じる応力集中ライン4A,4B部分を強化する必要があるので、補強板218は埋設凹部の下面のみでなく、左右に延長した形状とされる。
ICモジュールの端子基板サイズは、11.8mm×13.0mm程度であるので、補強板の形状は、15mm×15mmもあれば十分である。
【0021】
本発明のICカードの第2の実施形態は、図2のように、ICモジュール埋設凹部221の下面側であって、ICモジュール10とプラスチックであるICカード基体21の境界に生じる応力集中ライン4A,4B部分に補強板216,217を挿入する特徴がある。
第2の実施形態の場合は、図2のように、補強板216,217は、第2埋設凹部222の両側のカード基体内に分離して挿入されることになる。挿入方法は、第1実施形態の場合と同様に、コアシートに切り抜き部を設けておいて、当該部分に補強板を嵌め込む方法を採用できる。
【0022】
【実施例】
図1、図3を参照して本発明の実施例を説明する。
<アンテナシートの準備>
アンテナシートは、260μm厚の乳白色塩化ビニルコアシート211面上に、線径100μm程度のエナメル(ポリウレタン)被覆銅線を、カード基材の周囲を数回周回するようにして形成した。銅線材のコアシートへの固定は、線材のエナメル被覆を溶融してコアシートに固着させる方法によった。
アンテナの接続端部241,242は、上記銅線材をジグザグ状に3回折り曲げて固め、2mm角程度の平面になるように形成した。
【0023】
<カード基体の準備>
カード基体21は、図3のように、上記アンテナコイル24を形成した260μm厚の乳白色塩化ビニルコアシート211を中心層とし、その両面に、360μm厚の乳白色塩化ビニルコアシート212と、100μm厚の乳白色塩化ビニルコアシート213とを抱き合わせし、さらにその3層のコアシートの裏面側に、50μm厚の透明塩化ビニルオーバーシート214と、表面側に、50μm厚の透明塩化ビニルオーバーシート215を、組み合わせするものである。
本実施例では、乳白色塩化ビニルコアシート213のICモジュール10が装着されるモジュール埋設凹部222の下側となる部分全体を、15mm角にくり抜きして、厚み100μmのステンレス板(SUS304)で、サイズが15mm×15mmの補強板218を嵌合させて使用した。
【0024】
カード基材の積み重ね体を、プレス機に導入して熱圧プレス(条件;1.5×106 Pa、150度C、時間5分)してから冷却し、一体のカード基体の状態にしてから取り出し、個々のカードサイズに切断した。
その後、ICモジュールの装着のための埋設凹部22をざぐり機で掘削した。第1埋設凹部221の深さD1を190μm、面積を11.9×13.1mmとした。第2埋設凹部222の深さD2は、カード表面から600μmとし、大きさはICモジュールのモールド部が嵌め込める大きさ(8.0×8.0mm)にした。
次いで、第1埋設凹部の表面から、アンテナ接続用の半円形状の開孔151,152をエンドミルを使用して、70μmの半径に掘削した。なお、開孔151,152の半円の直径部分が第2埋設凹部222に面するようにした。
開孔151,152の深さD3は、カード表面から360μmとすることで、アンテナコイル接続端部241,242のが露出する深さになった。
【0025】
接触・非接触兼用のICモジュール10には、接触端子板サイズが、11.8×13.0mm、厚み180μmのものを使用した。ICモジュールの背面に、厚み50μmのホットメルト型接着剤シートを貼着し、開孔151,152内には導電性ペーストを充填してから、ICモジュール10を埋設凹部22内に嵌合させ、ICモジュール上から軽く熱圧をかけることにより、ICモジュールの実装を完了した。
【0026】
このようにして得られた接触・非接触兼用ICカードは、曲げ応力に対してアンテナコイル接続部の断線が生じ難く、フィールドにおける長期間の使用試験に耐えるものであった。
なお、上記の実施例は捲線からなるアンテナコイルを例としているが、断線が生じるのは、エッチングによるアンテナ線であってもプリント配線であっても同様であり、本発明が同様に適用できるのは当業者には自明のことである。
【0027】
【発明の効果】
上述のように、本発明のICカードでは、ICモジュールを埋設した凹部の両端部分であって、応力の集中する部分のカード基体内に、補強材料が挿入されているので、当該部分の剛性が高まり、アンテナコイルの断線を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のICカードの第1の実施形態を示す図である。
【図2】本発明のICカードの第2の実施形態を示す図である。
【図3】ICカードの層構成と埋設凹部の関係を示す図である。
【図4】接触・非接触兼用ICカードの例を示す平面図である。
【図5】図4のICモジュール部の拡大断面図である。
【図6】接触・非接触兼用ICモジュールの背面を示す図である。
【符号の説明】
1 接触・非接触兼用ICカード
2 接触・非接触兼用ICチップ
3 ホットメルト型接着剤シート
4A,4B 応力集中ライン
5 隙間
10 接触・非接触兼用ICモジュール
11 モールド部
12,13 アンテナ接続端子
21 ICカード基体
22 埋設凹部
24 アンテナコイル
151,152 開孔
211,212,213 コアシート
214,215 オーバーシート
216,217,218 補強材料または補強板(ステンレス板)
221 第1埋設凹部
222 第2埋設凹部
241,242 アンテナコイル接続端部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-contact IC card, and more particularly to an invention for improving the reliability of connection between an IC module and an antenna coil in a card base in an IC card for both contact and non-contact.
Therefore, the field of use of the present invention relates to the field of manufacture and use of non-contact IC cards.
[0002]
[Prior art]
A non-contact IC card includes an antenna sheet (generally, sometimes referred to as an “inlay”) in which a coil is formed inside the card in order to obtain power and signals from the outside in a non-contact manner based on the principle of electromagnetic induction. An IC chip that processes and stores signals to be received and transmitted is connected to a coil antenna and used as an integrated antenna sheet, or as an IC module with a substrate, mounted on the card surface, and mounted on the card surface. It may be connected to an antenna sheet.
In the case of a contact / non-contact type IC card, the contact terminal plate must be on the card surface, so that the latter is inevitable.
[0003]
FIG. 4 is a plan view showing an example of a contact / non-contact IC card, and FIG. 5 is an enlarged sectional view of the IC module part of FIG. FIG. 6 is a diagram showing the back surface of the contact / non-contact IC module. In the present specification, the scale in the vertical direction of each cross-sectional view is shown larger than that in the horizontal direction for easy understanding.
As shown in FIG. 4, the contact /
An
[0004]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 5, the
The
FIG. 5 shows a case where the
[0005]
Attachment of the
The buried recess includes a first buried
[0006]
When excavating the buried recess,
[0007]
When mounting the
As a result, the
[0008]
As shown in the back view of the contact / non-contact IC module in FIG. 6, the antenna connection terminals 12 connected to the IC chip 2 from the mold portion 11 in which the contact / non-contact IC chip 2 is sealed with resin. The antenna connection terminals 12 and 13 are electrically connected to the antenna coil connection terminals in the card base via the conductive adhesive filled in the
[0009]
Despite being a contact / non-contact IC card having such a structure, in a field where the IC card is used, stress such as bending is repeatedly applied to the IC card base. Poor connection may occur.
In particular, an IC module generally has an IC chip mounted on a printed circuit board made of a base material such as glass epoxy or BT resin (bismaleimide / triazine resin), and further secures physical strength and prevents corrosion. The IC chip is hardened with a strong encapsulating resin in order to fit. On the other hand, the card base is made of plastic such as vinyl chloride or PET-G, and is a flexible material as compared with IC modules.
[0010]
As described above, the IC card is mounted with the IC module embedded in the card base. When the IC card is bent from the boundary between the IC module and the card base due to the difference in rigidity, stress concentrates on the part. It's easy to do.
Referring again to FIG. 5, there is a
For this reason, when a stress is repeatedly applied, a crack is easily formed from this portion, and if an antenna line is present in the cracked portion, a disconnection occurs and non-contact communication becomes impossible.
[0011]
Conventionally, various proposals have been made to prevent disconnection of an antenna coil in an IC module and a card base and increase connection reliability.
For example,
Although it is not a non-contact IC card,
[0012]
[Patent Document 1] JP-A-11-353439 [Patent Document 2] JP-A-2000-207518 [Patent Document 3] JP-A-2002-92572
[Problems to be solved by the invention]
Although a certain degree of reinforcing effect can be obtained by the technique of the above-mentioned patent document, it cannot be said that the handling of an IC card in the field where the card is used necessarily has a sufficient strength.
Further, the technique of
Then, the inventor of the present application has studied to achieve an IC card which can obtain a sufficient reinforcing effect in a contact / non-contact type IC card, and has completed the present invention.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention to solve the above problem is that an IC module having a contact terminal plate and having both functions of contact and non-contact is mounted in a buried recess, and a non-contact communication function part of the IC module is an antenna in a card base. An IC card connected to a coil is characterized in that a thin plate-like reinforcing plate for reinforcing an IC module and an antenna coil connecting portion is inserted into a card base below a buried recess.
[0015]
In the above, in order for the reinforcing plate to reinforce the entire buried recess, one reinforcing plate may be inserted below the second buried recess, and the reinforcing plate may connect the left and right IC modules and the antenna coil connection portion. In order to reinforce, two separate reinforcing plates may be inserted under the first embedded recess.
Further, the thin reinforcing plate can preferably be a stainless plate.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The IC card of the present invention is characterized in that a thin reinforcing plate for reinforcing an IC module mounting portion, which is a boundary portion between the IC module of the IC card and the plastic substrate, which is repeatedly subjected to stress as described above, is inserted into the base. .
Since the IC card of the present invention can take two kinds of embodiments, it will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment of the IC card of the present invention, and FIG. 2 shows a second embodiment. FIG. 3 shows the relationship between the layer configuration of the IC card and the embedded recess.
[0017]
The first embodiment of the IC card according to the present invention is characterized in that one reinforcing plate 218 is used so as to reinforce the entire lower side of the IC module embedded
As the material of the reinforcing plate, various materials may be used as long as the material has higher rigidity than the card base material such as vinyl chloride. For example, a metal plate such as stainless steel or aluminum, a glass epoxy material, a BT resin plate, a paper phenol, a melamine plate, or the like may be used.
[0018]
FIG. 1 shows an example in which an enamel-coated wire such as a copper wire is used for the
The antenna coil connection ends 241 and 242 are formed by folding this
[0019]
Since the lower portion of the buried
The entire thickness of the card base is about 800 μm, and the depth of the second buried recess from the card surface is about 600 μm. Therefore, the reinforcing plate is inserted into a plastic plate of about 200 μm.
In FIG. 1, the reinforcing plates 216 and 217 are preferably thin plates having a thickness of about 0.1 mm, and are illustrated to have the same thickness as the copper wire of the antenna coil.
[0020]
Since it is necessary to reinforce the
Since the terminal board size of the IC module is about 11.8 mm × 13.0 mm, it is sufficient if the reinforcing plate has a shape of 15 mm × 15 mm.
[0021]
In the second embodiment of the IC card according to the present invention, as shown in FIG. 2, a
In the case of the second embodiment, as shown in FIG. 2, the reinforcing plates 216 and 217 are separately inserted into the card bases on both sides of the second embedded
[0022]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
<Preparation of antenna sheet>
The antenna sheet was formed by enamel (polyurethane) -coated copper wire having a wire diameter of about 100 μm on the surface of a milky white vinyl
The
[0023]
<Preparation of card base>
As shown in FIG. 3, the
In the present embodiment, the entire lower portion of the
[0024]
The stack of card base materials is introduced into a press machine, hot-pressed (conditions: 1.5 × 10 6 Pa, 150 ° C.,
Thereafter, a buried recess 22 for mounting an IC module was excavated with a counterbore. The depth D1 of the first embedded
Then,
The depth D3 of the
[0025]
The contact / non-contact
[0026]
The contact / non-contact IC card obtained in this manner was hardly broken at the antenna coil connection portion due to bending stress, and was able to withstand a long-term use test in the field.
Although the above-described embodiment is directed to an example of an antenna coil formed by a winding, disconnection occurs in the same manner in an etched antenna wire or a printed wiring, and the present invention can be similarly applied. Is obvious to those skilled in the art.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, in the IC card according to the present invention, since the reinforcing material is inserted into the card bases at both ends of the concave portion in which the IC module is embedded and where stress is concentrated, the rigidity of the portion is reduced. As a result, disconnection of the antenna coil can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an IC card of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the IC card of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a layer configuration of an IC card and a buried recess.
FIG. 4 is a plan view showing an example of a contact / non-contact IC card.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of the IC module part of FIG.
FIG. 6 is a view showing the back of the contact / non-contact IC module;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
221 First buried
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002333239A JP2004171089A (en) | 2002-11-18 | 2002-11-18 | Ic card |
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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ID=32698011
Family Applications (1)
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-
2002
- 2002-11-18 JP JP2002333239A patent/JP2004171089A/en active Pending
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