JP2007286953A - 非接触ｉｃカード用インレットおよび非接触ｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】物理強度が高く信頼性の高い非接触ＩＣカード用インレットおよび非接触ＩＣカードを得る。
【解決手段】四角形の補強板１１の四隅にアールをつけることにより、補強板１１の下に万遍なく補強板用接着剤１５を回りこませることが出来るため、補強板１１による補強を効率よくできる。またＩＣチップの形状に合わせて、補強板１１の形状を長方形にし、ＩＣチップの形状に合わせて強度が弱いＩＣチップの長手方向を補強するとともに、かつ四隅にアールをとった後も直線部を残すことにより、部品を整列しやすいようにしている。以上の構成により、信頼性が高く、生産性も高いインレットおよび非接触ＩＣカードを提供することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、非接触用ＩＣカードに内蔵されるインレットおよび非接触用ＩＣカードに関する。

近年、コイルアンテナとＩＣチップとを内蔵し、電磁誘導により非接触で端末機器等の外部機器との間でデータの交換を行う非接触ＩＣカードの開発が進んでいる。この非接触ＩＣカードは、記憶容量の大きさと高度のセキュリティ機能を有するという特徴に加えて、外部機器に近づけるだけで通信が可能であるという特徴を有している。非接触ＩＣカードにおいては、端末機器との接点を有する接触式ＩＣカードの当該接点に起因する欠点、つまり接点のキズや汚れによる接触不良がないので信頼性が高く、また、ＩＣカードを端末装置のスロットに挿入する手間が不要になるなど利便性が高く、非接触ＩＣカードは、今後より広範囲な分野への普及が予想される。

この非接触ＩＣカードにおいては、外部に設けられた情報書き込み／読み出し装置からの電磁誘導によりコイルアンテナに情報の書き込みや読み出しに対応した誘導起電力が発生しＩＣチップに情報の書き込みや読み出しが行われる。

非接触ＩＣカードは、身分証明のためのＩＤカードや、プリペイドカード、キャッシュカード、定期券等に用いられ、磁気カード等のカードと同様に、薄型化が求められる。一方で、非接触ＩＣカードは、このような用途のために、携帯して用いられるものであるため、外力によってＩＣチップに応力が働き、ＩＣチップが破損するおそれがある。そこで、補強板を用いてＩＣチップを保護したＩＣカードが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図８は、従来の補強板を用いた非接触ＩＣカード用インレットの構造の例を示す図である。この非接触ＩＣカードは、複数の層からなるカード基材とカード基材を構成する複数の層間に埋め込まれたインレット１とから構成されている。インレット１は、アンテナ基板１３と、このアンテナ基板１３上に渦巻状に形成されたコイルアンテナ１２と、このコイルアンテナ１２の両端に形成された接点電極１７と、この接点電極１７にバンプを介して搭載されたＩＣチップ１４と、ＩＣチップ１４をアンテナ基板１３に接合する異方性導電材よりなる半導体用接合材と、ＩＣチップ１４の非回路面に補強板用接着剤を介して固定配置された補強板１１とから構成される。補強板用接着剤は、ＩＣチップの非回路面側からの衝撃に対して、補強板を介してＩＣチップにかかる応力を緩衝する機能と、ＩＣチップの回路面側からの衝撃に対して、ＩＣチップを保持する機能を有する。このように、補強板用接着剤を介して補強板を設けることにより、薄型の非接触ＩＣカードにおいて、衝撃からＩＣチップを保護することができる。
特開２００２−７４３０９号公報

ところで、非接触ＩＣカードは、身分証明用写真や透かし等を配置する都合上、ＩＣチップの実装位置や補強板を配置可能な範囲は、所定の矩形領域に限られている。また、補強板について、非接触ＩＣカードの物理強度は補強板の面積が大きいほど高いことが、点圧強度試験、鋼球落下強度試験の結果から分かっている。したがって、補強板の形状を矩形にすることにより、限られた領域において補強板の面積を最大にし、非接触ＩＣカードの強度を最も高めることができる。

しかしながら、補強板用接着剤を介して矩形の補強板をＩＣチップに搭載した場合、補強板用接着剤が一様にいきわたらず、結果として、非接触ＩＣカードの物理強度が低下するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、物理強度が高く信頼性の高い非接触ＩＣカード用インレットおよび非接触ＩＣカードを提供することを目的とする。

上記目的は下記構成により達成される。
（１）本発明の非接触ＩＣカード用インレットは、コイルアンテナおよび電極を有するアンテナ基板と、前記電極に対して、フェースダウンで電気的に接合されたＩＣチップと、接着剤を介して前記ＩＣチップの回路形成面の反対側に配置される補強板と、を備え、前記補強板は、四角形の四隅に丸みをもたせた形状である。

（２）本発明の非接触ＩＣカード用インレットは、上記（１）の非接触ＩＣカード用インレットにおいて、前記補強板は、長方形の四隅に丸みをもたせ、かつ、外形の少なくとも一部に直線部を有する形状であり、長手方向を前記ＩＣチップの長手方向に一致させて配置される。

（３）本発明の非接触ＩＣカードは、上記（１）または（２）の非接触ＩＣカード用インレットを内蔵する。

上記（１）に記載の非接触ＩＣカード用インレットによれば、補強板の面積を、限られた領域で最大限確保するとともに、補強板とＩＣチップとの間に万遍なく接着剤をいきわたらせることが出来るため、補強板による補強が効率よくでき、物理強度が高く信頼性の高い非接触ＩＣカード用インレットを提供することができる。

上記（２）に記載の非接触ＩＣカード用インレットによれば、補強板の長手方向をＩＣチップの長手方向に一致させて配置することにより、強度が弱いＩＣチップの長手方向を補強できる。また、補強板の直線部を利用することにより、部品を整列しやすくなる。

上記（３）に記載の非接触ＩＣカードによれば、物理強度が高く信頼性の高い非接触ＩＣカードを提供することができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るインレットを説明するための模式図であり、図２および図３は、補強板と接着剤の形状を示す平面図及びその断面図である。

インレット１は、樹脂製のアンテナ基板１３と、このアンテナ基板上１３に１回ないし数回程度渦巻状に印刷された銀ペースト等の導電ペーストを加熱炉中で加熱硬化してなる、あるいはアルミニウムのエッチングにより形成される、導電性のコイルアンテナ１２と、このコイルアンテナ１２の両端に形成された接点電極１７と、ＮＣＰ（非導電接着剤）、ＡＣＰ（異方性導電接着剤）等よりなり、高温時にも安定した接合強度を与えるアンダーフィル樹脂としての半導体用接合材１６と、接点電極１７にバンプ１８を下向きとしてフェイスダウン方式で半導体接合材１６を介してフリップチップ接続されたＩＣチップ１４と、ＩＣチップ１４の周囲を封止するモールド封止樹脂であるとともに補強板の支持用として補強板用接着剤１５と、この補強板用接着剤１５を介して、固定配置された金属製の補強板１１とから構成される。

以上の構成を備えた実施の形態１のインレット１において、補強板１１は、四角形の四隅にアールをつけた形状（四角形の四隅に丸みをもたせた形状）であり、かつ、四角形の四辺全てに直線部を有する形状である。

このような構成にすることによる効果を以下に説明する。図４（（ａ）平面図、（ｂ）断面図）に示すように、補強板用接着剤１５をＩＣチップ１４上に滴下すると、補強板用接着剤１５はほぼ円形に広がる。このことから、補強板を円形にすると、接着剤がＩＣチップと補強板との間に万遍なくいきわたるため、接着剤の機能を最も発揮させ、非接触ＩＣカードの強度を最も高めることができることを、発明者は見出した。しかし、上述したように、非接触ＩＣカードの物理強度は、補強板の面積が大きいほど強いことがわかっており、その点で、補強板の形状は円形より四角形が望ましい。これらの両者のメリットを生かすよう、四角形の四隅にアールをつけることにより、補強板用接着剤１５をＩＣチップ１４と補強板１１との間に万遍なくいきわたらせ、かつ補強板１１の面積を確保できる。すなわち、このような構成により、補強板１１の面積を、限られた領域で最大限確保するとともに、補強板１１とＩＣチップ１４との間に万遍なく接着剤をいきわたらせることが出来るため、補強板１１による補強が効率よくでき、物理強度が高く信頼性の高い非接触ＩＣカード用インレット１を提供することができる。

図５に、補強板１１を押し付けることにより補強板用接着剤１５が広がる様子を示す。広がった補強板接着剤１５の形状と補強板１１のアールに類似性があるため、補強板用接着剤１５が補強板１１になじみやすくなり、補強板１１の下に万遍なく補強板用接着剤１５がいきわたることになる。

また、補強板１１を実装するときに、補強板１１を整列させる必要があるが、そのときに、補強板１１の直線部を利用して整列させることが出来る。アールの大きさ（四角形の四隅につける丸みの半径）は、補強板用接着剤１５の広がりを考えると、一辺（丸みをつける前の四角形の短辺）の長さの３分の１が好適である。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２に係るインレット１のＩＣチップ１４と補強板用接着剤１５の形状を示す模式図である（（ａ）平面図、（ｂ）断面図）。ＩＣチップ１４が長方形の四隅に丸みをもたせ形状とし、補強板１１の長手方向をＩＣチップ１４の長手方向に一致させて配置し、補強板用接着剤１５が細長い形状に広がっている点が、実施の形態１と異なる。補強板１１の長手方向をＩＣチップ１４の長手方向に一致させて配置することにより、強度が弱いＩＣチップ１４の長手方向を補強できる。

描画方式（ノズルを絵を描くように移動させながら接着剤を滴下する方式）で滴下すると、補強板用接着剤１５は、図６のように広がり、アールを持った形状となる。図７は補強板１１を押し付けることにより補強板用接着剤１５が広がる様子を示している。補強板用接着剤１５の形状と補強板１１のアールに類似性があるため、補強板用接着剤１５が補強板１１になじみやすくなり、補強板１１の下に万遍なく補強板用接着剤１５がいきわたることになる。

アールの大きさは、補強板用接着剤１５の広がりを考えると、長方形の短辺の長さの３分の１が好適である。

（実施の形態３）
図９は実施の形態３にかかわる非接触ＩＣカードの断面図である。非接触ＩＣカード２は、複数の層からなるカード基材３と複数のカード基材３の層間に埋め込まれたインレット１とから構成される。カード基材３は、中間のコア層３１，３２、および表裏の保護層（シート）３３，３４を備える。中間のコア層３１，３２は、たとえばホットメルト接着剤で構成され、ＩＣチップ１４実装部に凹凸があっても、それら凹凸のまわりに回り込みインレット１を平らに装填することができるようにするものである。保護層３３，３４は、インレット１の表裏の中間コア層３１，３２の表面にラミネート加工されるものである。

このようにして作成された非接触ＩＣカード２は、インレット１が有する物理強度に優れた特徴を同様にもつ。また、アールの無い四角形と比べて直線部が少ないため、カード折り曲げ時に、補強板１１の直線部でカードが破損する可能性を低くすることが出来る。

なお、補強板の形状は、正方形、長方形のみに限らず、平行四辺形、台形等、四角形の四隅に丸みをもたせたものであればよい。

以上説明した本発明にかかる非接触ＩＣカード用インレットおよび非接触ＩＣカードは、複雑な構成を必要とすることなく、物理強度が高く信頼性の高い構造を実現できるため、生産性の観点からも有用である。今後非接触ＩＣカードが広く使われるようになると、使い方もさまざまとなり、さらに強い物理強度を要求されることになり、本発明の有用性が高まると考えられる。

本発明は、物理強度が高く信頼性の高い非接触ＩＣカード用インレットおよび非接触ＩＣカードを提供することができるという効果を有し、非接触用ＩＣカードに内蔵されるインレットおよび非接触用ＩＣカード等に有用である。

本発明の実施の形態１に係る非接触ＩＣカード用インレットを説明するための模式図 本発明の実施の形態１に係る非接触ＩＣカード用インレットの補強板と接着剤の形状を示す平面図 本発明の実施の形態１に係る非接触ＩＣカード用インレットの補強板と接着剤の形状を示す断面図 本発明の実施の形態１に係る非接触ＩＣカード用インレットにおける補強板と補強板用接着剤の配置図 本発明の実施の形態１に係る非接触ＩＣカード用インレットの補強板用接着剤の広がり方を示す模式図 本発明の実施の形態２に係る非接触ＩＣカード用インレットの補強板と補強板用接着剤の配置図 本発明の実施の形態２に係る非接触ＩＣカード用インレットの補強板用接着剤の広がり方を示す模式図 従来の補強板を用いた非接触ＩＣカード用インレットの構造の例を示す図 本発明の実施の形態３に係る非接触ＩＣカードの断面図

符号の説明

１ インレット
２ 非接触ＩＣカード
３ カード基材
１１ 補強板
１２ コイルアンテナ
１３ アンテナ基板
１４ ＩＣチップ
１５ 補強板用接着剤
１６ 半導体用接合材
１７ 接点電極
３１，３２ 中間コア材
３３，３４ 保護層

Claims (3)

1. コイルアンテナおよび電極を有するアンテナ基板と、
   前記電極に対して、フェースダウンで電気的に接合されたＩＣチップと、
   接着剤を介して前記ＩＣチップの回路形成面の反対側に配置される補強板と、
   を備え、
   前記補強板は、四角形の四隅に丸みをもたせた形状である非接触ＩＣカード用インレット。
2. 前記補強板は、長方形の四隅に丸みをもたせ、かつ、外形の少なくとも一部に直線部を有する形状であり、長手方向を前記ＩＣチップの長手方向に一致させて配置される請求項１記載の非接触ＩＣカード用インレット。
3. 請求項１または２記載の非接触ＩＣカード用インレットを内蔵した非接触ＩＣカード。

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