JP2004206194A - 非接触型ｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】エンボス加工を行うエンボス領域にもアンテナを配置することによって、通信性能の向上させた非接触型ＩＣカードを提供する。
【解決手段】アンテナを有する非接触型ＩＣカードにおいて、前記アンテナの一部が当該ＩＣカードにおけるエンボス領域内に配置され、前記カード基材の周縁部に形成された複数本のアンテナコイルにより形成される。このため、前記アンテナを構成するアンテナコイルの少なくとも１本は、前記エンボス領域内においてエンボス加工された文字行の間に配置される。また、前記アンテナを構成するアンテナコイルの少なくとも１本は、前記エンボス領域内においてエンボス加工された文字サイズよりも広い幅を有するように形成される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、アンテナを具備することにより、外部のＩＣカード読取／書込装置（以下、「外部装置」という）間と無線を介してデータの送受信が可能な非接触型ＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ００／０３３５４
非接触型ＩＣカードは、外部装置と無線を介して信号やデータを送受信するため、アンテナ、コンデンサ、ＩＣチップ等の回路部品をカード基材上に実装し、このカード基材における回路部品の実装面を、ＰＶＣ（塩化ビニル樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＴ−Ｇ（非結晶ＰＥＴ）などのプラスチックシートを融着又は接着することにより、耐久性に優れたＩＣカードを形成している。
【０００３】
アンテナの形成方法としては、従来から、ワイヤーを螺旋状に巻いて製造する方法や、アルミ、銀又は銅などの導電性金属箔をエッチングする方法、導電性インキを印刷する方法等が知られている。また、コンデンサの形成方法としては、チップコンデンサをカード基材上に実装する方法、カード基材の両面に金属箔を向き合うようにエッチング等により形成する方法等が知られている。
【０００４】
特許文献１は、導電性インキを印刷する方法の一つであるが、第１の導電層、誘電層、第２の導電層を導電性のインキ及び絶縁性のインキを重ねて形成する方法を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、非接触型ＩＣカードのカード基材上に形成されるアンテナは、外部装置から発射される微弱な電波をより確実に受信するためには、そのループ面積はより大きく、アンテナコイルの巻数はより多いことが技術的に望まれている。
【０００６】
一方、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｘ６３０２は、銀行のキャッシュカード、クレジットカード等のカードには、当該カード使用者の口座番号、クレジットカード番号、氏名などの情報をエンボス加工によって記載しなければならないと規定している。今後、接触型及び非接触型を含めてＩＣカードは、従来の磁気カードに替わって広く利用されるものであることから、非接触型ＩＣカードもその発行時には、当該ＩＣカードの使用者のアカウントナンバーや氏名、有効期限等の文字情報をエンボス加工する必要がある。通常、このようなエンボス加工は、カード基板上のアンテナが配置されている所をエンボスしてしまうと、アンテナが断線してしまうため、図６に示すようにエンボス領域３を避けてアンテナ２を配置する必要があった。このためアンテナ２の有効面積（ＩＣカード読取装置から発射される電波や磁束と交差する面積）が小さくなり非接触型ＩＣカードの通信性能が低下するという欠点があった。
【０００７】
本発明は、エンボス加工を行うエンボス領域にもアンテナを配置することによって、通信性能の向上を図るとともに、エンボス加工を行ってもアンテナの断線を防止するアンテナを有する非接触型ＩＣカードを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、アンテナを有する非接触型ＩＣカードにおいて、前記アンテナの一部が当該ＩＣカードにおけるエンボス領域内に配置されたこと特徴とする非接触型ＩＣカードを提供するものである。
【０００９】
さらに、前記アンテナは、前記カード基材の周縁部に形成された複数本のアンテナコイルにより形成されている。
【００１０】
上記した構成によりアンテナは、エンボス領域内を含む前記カード基材の周縁部のカード全面にわたって配線できるため、アンテナ面積を広げることが可能となり、外部装置との通信性能が向上する。
【００１１】
前記アンテナは、前記カード基材上に導電性インキを塗布することにより形成されたことを特徴とする。ここで、導電性インキの印刷層は柔軟性があり、エンボス加工がアンテナパターン上に行われた場合においてもアンテナの断線やカードの割れを防止することが可能となった。
【００１２】
さらに、前記アンテナを構成するアンテナコイルの少なくとも１本は、前記エンボス領域内においてエンボス加工された文字行の間に配置されたことを特徴とする。ここで、アンテナをエンボス領域内のエンボス行間に配置することによって、エンボスによるアンテナ導体の断線を防止することを可能にした。
【００１３】
本発明は、さらに、前記アンテナを構成するアンテナコイルの少なくとも１本は、前記エンボス領域内においてエンボス加工された文字サイズよりも広い幅を有するように構成されている。また、アンテナコイルの少なくとも一本はエンボス加工された文字サイズよりも広い幅を有するので、前記アンテナコイルの一部は、前記エンボス加工された文字の一部と重なる。
【００１４】
アンテナコイルの導体パターン幅をエンボス文字幅より広げることによって、エンボス加工を施してもアンテナが断線することなく導通の確保が可能となった。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明における第１の実施の形態である非接触型ＩＣカードの透視図を示す。図２は、図１に示す非接触型ＩＣカード１００のＸ−Ｘ位置の断面図を示す。本発明におけるＩＣカードは、ＪＩＳＸ６３０２に規定されるエンボス領域３内にアンテナ２を配線することを特徴とする非接触型ＩＣカード１００である。
【００１７】
図２に示すように、非接触型ＩＣカード１００は、基板としてのアンテナ２、接続用回路及びＩＣチップ２を配設するカード基材４と、カード基材４の表裏をラミネートする２枚のラミネート用フィルム１０からなる３層構造となっている。このラミネート用フィルム１０は、アンテナやＩＣチップを保護するとともにカード基材を接着する機能を有している。ラミネート用フィルム１０は、非結晶ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルムが用いられる。
【００１８】
非接触型ＩＣカード１００は、カード基材４に配設されたアンテナ２の両端が接続されたＩＣチップ１、コンデンサ（図示せず）を含む電子部品と、外部の非接触型データ読取／書込装置と磁束又は電磁束（電波）を介して交信するためのアンテナ２と、当該非接触型ＩＣカード１００の使用者のアカウントナンバーや氏名、有効期限等の文字情報をエンボス加工するエンボス領域３と、から構成されている。このエンボス加工によって、アカウントナンバーや当該カードの使用者名、有効期限等が視覚的に認識されるのである。
【００１９】
さらに、非接触型ＩＣカード１００に設けられるここようなエンボス文字は、売上伝票等の伝票にカードを押し当ててエンボス文字を伝票に転写するように用いられる。
【００２０】
このように、エンボス加工においては、非接触型ＩＣカード１００の裏面から文字や数字をエンボッサにより押し出し、表面に文字の輪郭を凸状に浮き上がらせるものであることから、その押圧力により非接触型ＩＣカード１００の文字部分が押し出されることにより変形するので、エンボス文字に重なるアンテナコイルの切断が往々にして生じてしまうのである。
【００２１】
このように構成された非接触型ＩＣカードに搭載されるＩＣチップ１は、通常ワンチップマイクロコンピュータと呼ばれ、ＣＰＵと、データを電気的に記憶するメモリと、アンテナと不揮発性半導体メモリ間のデータの移動を制御するための制御回路と、で構成されている。そして、非接触型ＩＣカードのデータ読取／書込装置間のデータの書き込み／読み出しは、アンテナ２を介して行われる。
【００２２】
本発明に係る非接触型ＩＣカードにおけるアンテナ２は、カード基材４上に導電性インキを塗布することによって回路を形成される。図１及び２に示すように、本実施の形態によるアンテナ２は、非接触型ＩＣカード１００の周縁部を複数回巻回して配設されている。
【００２３】
本非接触型ＩＣカード１００のアンテナ２は、導電性インキを用いたアンテナパターン印刷によるアンテナ配線を行う。この他、アンテナ２を形成する手段としては、ワイヤー配線、金属箔のエッチング、スクリーン印刷などの手法が公知であるが、本発明のようにエンボス領域にアンテナを配線する場合、ワイヤー配線ではアンテナにエンボスされた場合、アンテナが断線してしまうという欠点があった。また、金属箔のエッチングによるアンテナの形成方法では、金属箔帯の一部にエンボスされると金属箔帯が部分的に切れ、その後の使用中に曲げや捻りの応力によってその部分から金属疲労が進行してアンテナが断線したり、金属箔が断線するときカード基材も同時に割れてしまう所謂エンボス割れという問題点があった。そこで、本ＩＣカードにおいては、導電性インキを用いたアンテナパターン印刷により形成するようにしたのである。これにより、本ＩＣカードにおいては、エンボスによってアンテナ配線の一部が損傷してもその損傷がその後の使用中に拡大していくことや、エンボス割れを防止することができる。
【００２４】
本非接触ＩＣカードにおけるアンテナパターンは、印刷（例えばスクリ−ン印刷等）により形成される。さらに、回路パターンとしてアンテナ２の他に、当該アンテナ２の両端をＩＣチップ１に接続するための接続回路パターンが形成されており、この回路も同様に導電性インキによりスクリーン印刷等による。
【００２５】
また、ＩＣチップ等の電子部品は、導電性接着剤又は、異方導電性フィルム等を用いてカード基材４上に接着剤により接着され搭載されている。
【００２６】
本発明の非接触型ＩＣカード１００においては、アンテナ２の一部が当該非接触型ＩＣカード１００におけるエンボス領域３内に配置されている。このアンテナ２は、カード基材４の周縁部に形成された複数本のアンテナコイルにより形成されている。本ＩＣカードにおいてはエンボス加工を行うエンボス領域においても、アンテナ２を配置することにより、アンテナのループ面積をより大きくすることができ、外部装置から発射される比較的微弱な電波をより確実に受信することを可能とするのである。
【００２７】
ところで、非接触型ＩＣカード１００のカード基材４は、プラスチックフィルムであり、非結晶ポリエステルフィルムに限らず、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート、ポリプロピレンなど合成樹脂フィルムであれば何でも良い。
【００２８】
また、フィルム、電子部品を接着するための接着剤は、ポリエチレン系、二トリルゴム系、アクリル系、ポリイミド系、エキシポ係等があり必要に応じて選択して用いればよい。
【００２９】
本非接触型ＩＣカードの第１の実施の形態の製造方法について説明する。
【００３０】
先ず、本発明における銀粉末をバインダー樹脂中に分散した導電インキを厚さ０．２ｍｍのカード基材４（非結晶ポリエステルフィルム（ＰＥＴＧ）シート）の予め設定されているエンボス領域３内でカード基材４の周縁部に沿うように複数本のアンテナパターンを印刷する。このとき使用するインキは銀粉に限定したものではなく、銅粉、カーボンなど乾燥塗膜が導電性を有するインキであれば何であっても良い。
【００３１】
次に、カード基材４の所定の位置に異方性導電フィルムＡＣＦ等を用いてＩＣチップ２を接着剤で接着してカード基板９（以下、適宜インレットシート９という）を形成する。さらに、インレットシート９の表裏にラミネート用フィルム１０として、厚さ０．３ｍｍの非結晶ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルムをラミネートし所定の厚さに仕上げ、所定の寸法に打ち抜いて非接触型ＩＣカード１００を形成する。
【００３２】
そして、この非接触型ＩＣカード１００にエンボッサを用いてエンボス加工を行い、さらにＩＣチップに所定のデータのエンコードを行う。このとき、アンテナ２は、エンボスの少なくとも１行目及び２行目の文字位置に重ならない位置であるカード基材４の周縁部に沿うように設けられているため、エンボス加工によってアンテナが断線することを少なくしてＩＣのエンコードを行うことができる。また、たとえアンテナの１部がエンボス文字と重なっても導電性インキにより印刷されているためアンテナが断線することがない。
【００３３】
このように、本ＩＣカードにおけるアンテナ２は、基材４の周縁部に沿うように設けられているためアンテナコイルのループ面積が大きくなり外部装置との電波の送受信の感度が高くなる効果がある。
【００３４】
次に、本発明における第２の実施の形態例について説明する。
【００３５】
図３は、第２の実施の形態例における非接触型ＩＣカード１００の透視図を示す。この実施の形態例においては、実際にエンボス加工を施すエンボス位置及びエンボス文字のサイズが既知の場合において（日本工業規格（ＪＩＳ）Ｘ６３０２の規定に準拠）、アンテナ２を構成するアンテナコイルの少なくとも一本はエンボス文字の行間に配線することによってエンボスによる配線切れを防止するものである。なお、非接触型ＩＣカード１００の構成、アンテナパターンの印刷は、上記した第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
【００３６】
図３に示す本発明に係るＩＣカードの実施の形態例おけるエンボス領域３には、３行のエンボス文字がエンボスされている。この３行のエンボス文字５、５‘、５“は、エンボス加工を施すエンボス位置及びエンボス文字のサイズが予め規定されている。
【００３７】
これにより、アンテナパターンは、この規定されたエンボス文字行間でエンボス文字に重ならない位置に導電性インキにより印刷されている。このように第２の実施形態例において、アンテナコイルの配線は、エンボスされるエンボス文字位置には印刷されないため、アンテナコイルの配線がエンボスされて断線することがない。
【００３８】
また、アンテナパターン印刷後、エンボス加工が行われエンボス文字の一部がアンテナ２に重なった場合においても導電性を有するインキにより印刷されているためアンテナ２が完全に断線することがない。これにより、エンボス領域３を避けてアンテナ２を配設する必要がなく、アンテナ２の面積を広くすることが可能となる。
【００３９】
次に、本発明に係るＩＣカードの第３の実施の形態例について説明する。
【００４０】
図４は、第３の実施の形態例における本非接触型ＩＣカード１００の透視図を示す。この第３の実施の形態例は、図４に示すようにエンボス文字サイズが既知の場合において、アンテナ２を構成するアンテナコイルの少なくとも１本は、エンボス加工された文字サイズよりも広い幅にすることによって、アンテナ２の配線上にエンボス加工を行った場合においてもアンテナ２の導通部分を確保するものである。この場合は、アンテナコイルの一部はエンボス加工された文字の一部と重なることになる。
【００４１】
次に、第３の実施の形態における非接触型ＩＣカード１００の製造方法について説明する。
【００４２】
図５は、第３の実施の形態例におけるアンテナ２及びアンテナ２とＩＣチップ１との接続回路の形成を説明するための非接触型ＩＣカード１００の透視図を示す。
【００４３】
先ず、本発明における銀粉末をバインダー樹脂中に分散した導電性インキを厚さ０．２ｍｍのカード基材４（非結晶ポリエステルフィルム（ＰＥＴＧ）シート）に予めエンボス行間に配置したアンテナ部分６’とエンボス文字より太い幅のアンテナ部分６を有するアンテナパターンを印刷する。なお、このとき使用するインキは銀粉に限定したものではなく、銅粉、カーボンなど乾燥塗膜が導電性を有するインキであれば何であっても良い。
【００４４】
次に、絶縁パターン７をポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステルなどを主成分とする乾燥塗膜が電気絶縁性を有するインキで印刷する。そして、印刷したインキが乾燥した後、ジャンパーパターン８を導電インキで印刷して乾燥させる。そして、カード基材４の所定の位置に異方性導電フィルムＡＣＦ等を用いてＩＣチップ１を接着してカード基板９（インレットシート）を形成する。
【００４５】
次に、カード基板９の表面及び裏面に厚さ０．３ｍｍの非結晶ポリエステルフィルム等の樹脂フィルムにより形成されたラミネート用フィルム１０をラミネートして所定の厚さに仕上げ、所定の寸法に打ち抜いて非接触型ＩＣカード１００が形成される。最後に、この非接触型ＩＣカード１００にエンボッサを用いてエンボス加工を行い、さらにＩＣに所定のデータのエンコードを行うのである。
【００４６】
これにより、アンテナ２に本発明のアンテナコイルの導体パターン幅をエンボス文字幅より広げる対策が施されているため、エンボス加工によってアンテナ２が断線することなく外部装置とＩＣのエンコード等のデータ送受信を行うことが可能となった。
【００４７】
【発明の効果】
以上、詳しく説明したように、本発明は、アンテナを有する非接触型ＩＣカードにおいて、前記アンテナの一部が当該ＩＣカードにおけるエンボス領域内に配置され、さらに、前記アンテナは、前記カード基材の周縁部に形成された複数本のアンテナコイルにより形成されていること特徴とする非接触型ＩＣカードを提供するものである。ここで、前記アンテナは、前記カード基材上に導電性インキを塗布することにより形成されている。
【００４８】
これにより、本発明に係る非接触型ＩＣカードにおいて形成されたアンテナは、エンボス領域内を含む前記カード基材の周縁部のカード全面にわたって配線できるため、アンテナの有効面積を大きくすることが可能となり、外部のＩＣカード読取／書込装置との通信性能を一段と向上させることを実現したのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態である非接触型ＩＣカードの透視図を示す。
【図２】図１に示す非接触型ＩＣカードのＸ−Ｘ位置の断面図を示す。
【図３】本発明に係る第２の実施の形態例における非接触型ＩＣカードの透視図を示す。
【図４】本発明に係る第３の実施の形態例における非接触型ＩＣカードの透視図を示す。
【図５】本発明に係る第３の実施の形態例におけるアンテナ及びアンテナとＩＣチップとの接続回路の形成を説明するための非接触型ＩＣカードの透視図を示す。
【図６】従来のＩＣカードの透視図を示す。
【符号の説明】
１ ＩＣチップ
２ アンテナ
３ エンボス領域
４ カード基材
５ １行目のエンボス文字
５’ ２行目のエンボス文字
５” ３行目のエンボス文字
６ エンボス文字より太いアンテナ部
６’ エンボス行間に配置したアンテナ部
７ 絶縁印刷
８ ジャンパー印刷
９ カード基板（インレットシート）
１００ 非接触型ＩＣカード

Claims (6)

1. アンテナを有する非接触型ＩＣカードにおいて、前記アンテナの一部が当該ＩＣカードにおけるエンボス領域内に配置されたことを特徴とする非接触型ＩＣカード。
2. 前記アンテナは、前記カード基材の周縁部に形成された複数本のアンテナコイルにより形成されたことを特徴とする請求項１に記載の非接触型ＩＣカード。
3. 前記アンテナは、前記カード基材上に導電性インキを塗布することにより形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触型ＩＣカード。
4. 前記アンテナを構成するアンテナコイルの少なくとも１本は、前記エンボス領域内においてエンボス加工された文字行の間に配置されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の非接触型ＩＣカード。
5. 前記アンテナを構成するアンテナコイルの少なくとも１本は、前記エンボス領域内においてエンボス加工された文字サイズよりも広い幅を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の非接触型ＩＣカード。
6. 前記アンテナコイルの一部は、前記エンボス加工された文字の一部と重なることを特徴とする請求項５に記載の非接触型ＩＣカード。

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