JP2008140293A

JP2008140293A - アンテナシート、ｉｃカード及びｉｃカードの製造方法

Info

Publication number: JP2008140293A
Application number: JP2006327952A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Goto; 寛佳後藤; Akio Nakajima; 章生中島; Masao Tejima; 理雄手島
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2008-06-19

Abstract

【課題】迅速かつ容易に精度よくＩＣチップを設置することができるアンテナシート、ＩＣカード及びＩＣカードの製造方法を提供すること。
【解決手段】ＩＣチップを有するＩＣカード用のアンテナシート３であって、前記ＩＣチップに接続されるアンテナ部７と、前記アンテナ部７と前記ＩＣチップとを接続するための接続部８と、半田によって前記接続部８に設けられた肉盛り部２０とを備えることを特徴とする。これにより、迅速かつ容易に精度よくＩＣチップを設置することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナシート、ＩＣカード及びＩＣカードの製造方法に関する。

従来より、個人情報などを記憶したＩＣカードが様々な場面で利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
このＩＣカードは、以下のように製造されるのが一般的である。
すなわち、図１１に示すように、ループ状のアンテナ１０１と、このアンテナ１０１に接続された一対の接続端子１０２とを備えたアンテナシートを板状のカード基材１００に内装する。そして、図１２に示すように、カード基材１００のうち、一対の接続端子１０２に対向する位置に、ザグリ加工機によって凸状に没する凹部１０３を形成する。さらに、凹部１０３の段差部１０３ａに、ザグリ加工機によって、溝部１０８を形成する。これによって、溝部１０８内から一対の接続端子１０２が外方に露出する。

それから、図１３に示すように、溝部１０８を介して、一対の接続端子１０２のそれぞれに、クリーム半田１０７を塗布する。さらに、図１４に示すように、熱によって溶融する接着シート１０５が貼られたＩＣモジュール１０４を、凹部１０３内に嵌め込む。そして、カード基材１００を両主面から熱プレスすることにより、クリーム半田１０７が溶融し、アンテナ１０１とＩＣモジュール１０４とが接続端子１０２を介して接続される。これにより、図１５に示すＩＣカード１０６が得られる。

ここで、図１２に示すように、カード基材１００に凹部１０３を形成するとき、凹部１０３の段差部１０３ａ及び底面１０３ｂは、あらかじめ決められた寸法に合わせて定量的にザグリが行われる。そのため、同じ寸法に設定されていれば、段差部１０３ａの深さ寸法ｄ４は、複数のカード基材１００にわたって常に一定になる。同様にして、底面の深さ寸法ｄ６も、複数のカード基材１００にわたって常に一定になる。
特開２０００−１８２０１７号公報

しかしながら、上記のようなＩＣカード１０６では、カード基材１００の厚さ寸法に製造上の誤差が生じてしまうことから、接続端子１０２の高さ（カード基材１００の下面から接続端子１０２の上端面までの距離）ｄ１に、ばらつきが生じてしまう。そのため、カード基材１００の上面からザグリ加工を行って溝部１０８を形成する際に、導体センサなどにより接続端子１０２を検出して、接続端子１０２の上端にまで到達したことを確認してからザグリ加工機を止める必要があり、製造に手間がかかってしまうという問題がある。
また、上記ばらつきにより、カード基材１００の表面から溝部１０８の底面までの深さ寸法ｄ５，ｄ７は、カード基材１００ごとに異なることになるため、クリーム半田１０７の量をコントロールする必要があり、この点からも製造が困難となってしまう。すなわち、クリーム半田１０７の塗布量が少なければ接触不良となり、また、塗布量が多すぎると、クリーム半田１０７が溝部１０８から溢れてしまい、溢れたクリーム半田１０７が回路をショートさせてしまうおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、迅速かつ容易に精度よくＩＣチップを設置することができるアンテナシート、ＩＣカード及びＩＣカードの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、ＩＣチップを有するＩＣカード用のアンテナシートであって、前記ＩＣチップに接続されるアンテナ部と、前記アンテナ部と前記ＩＣチップとを接続するための接続部と、半田によって前記接続部に設けられた肉盛り部とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、ＩＣチップを有するＩＣカードであって、前記ＩＣチップに接続されるアンテナ部と、前記アンテナ部と前記ＩＣチップとを接続するための接続部と、半田によって前記接続部に設けられた肉盛り部とを有するアンテナシートをカード基材に内装し、前記カード基材のうちの前記肉盛り部に対向する位置に、前記ＩＣチップを設置するための凹部を介して溝部を形成して前記肉盛り部を露出させ、前記凹部に前記ＩＣチップを設置して形成されたことを特徴とする。

また、本発明は、ＩＣチップを有するＩＣカードの製造方法であって、前記ＩＣチップに接続されるアンテナ部と、前記アンテナ部と前記ＩＣチップとを接続するための接続部と、半田によって前記接続部に設けられた肉盛り部とを有するアンテナシートが内装されたカード基材のうちの前記肉盛り部に対向する位置に、前記ＩＣチップを設置するための凹部を介して溝部を形成して前記肉盛り部を露出させる溝部形成工程と、前記凹部に、前記ＩＣチップを設置するＩＣチップ設置工程とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、アンテナシートの接続部に予め肉盛り部を設けておくことにより、迅速かつ容易に精度よくＩＣチップをカード基材に設置することができる。

（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態におけるＩＣカードについて、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態としてのＩＣカード１を示したものである。
ＩＣカード１は、接触・非接触でリーダライタ装置と通信を行うデュアルカードである。
このＩＣカード１は、矩形板状のカード基材２を備えている。

カード基材２は、絶縁部材からなる矩形板状の一対の基材が厚さ方向に重ね合わされて、互いに接着されて形成されたものである。
カード基材２の内部には、フィルム状のアンテナシート３が設けられている。
アンテナシート３は、透明なフィルム状のシート基材６を備えている。
シート基材６は、絶縁部材からなっており、矩形状に形成されている。また、シート基材６は、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ＰＩなどからなり、厚さ寸法は１５〜２００μｍである。
シート基材６の一方の主面６ａには、銅箔が巻回されてなるアンテナ７と、このアンテナ７に接続された一対の接続端子（接続部）８が設けられている。
アンテナ７及び接続端子８は、マスク露光技術により、一方の主面６ａに一体的にパターニングされている。

また、カード基材２の一方の主面２ａには、各種情報処理を行うＩＣモジュール１１が設けられている。
ＩＣモジュール１１は、カード基材２の一方の主面２ａから露出した矩形板状の接触端子１２と、この接触端子１２に接続されたＩＣチップ１３とを備えている。これら接触端子１２とＩＣチップ１３とは、厚さ方向に重ね合わされて接続されている。また、ＩＣチップ１３は、半田部１６を介して接続端子８に接続されている。

このＩＣカード１は、カード基材２のうちの後述する肉盛り部に対向する位置に、ＩＣモジュール１１を設置するための凹部が形成されて、肉盛り部が露出され、凹部にＩＣモジュール１１を嵌合させて熱プレスすることにより形成されたものである。

このような構成のもと、以下のようにして、非接触式でリーダライタ装置と通信が行われる。
まず、１３．５６ＭＨｚの電波を放射するリーダライタ装置にＩＣカード１を近接させる。するとアンテナ７は、その電波を受信して、ＩＣチップ１３に電力を供給する。これにより、ＩＣチップ１３が駆動されて、種々の処理が行われる。例えば、ＩＣチップ１３の記憶部に記憶された各種情報が読み出され、その各種情報が搬送波に載せられてアンテナ７を介して放射される。この電波をリーダライタ装置が受信することにより、ＩＣチップ１３の各種情報が読み出される。
また、接触端子１２にリーダライタ装置を接触させることにより、接触式でリーダライタ装置と通信が行われる。

次に、このように構成された本実施形態におけるＩＣカード１の製造方法について説明する。
まず、図２に示すように、エッチング等のマスク露光技術により、シート基材６の一方の主面６ａに、アンテナ７及び接続端子８を一体的にパターニングする。そして、接続端子８のＩＣモジュール１１との接続位置に、半田により肉盛り部２０を設ける。肉盛り部２０は、図３に示すように、ドーム状に上方に突出して接続位置に設けられる。肉盛り部２０の厚さ寸法は、５０〜２５０μｍとなる。これにより、図２に示すアンテナシート３が得られる。

次いで、薄板状の一対の基材を、このアンテナシート３を挟んで、厚さ方向に重ね合わせて互いに接着する。これにより、アンテナシート３が内装されたカード基材２が得られる。
そして、図４に示すように、ザグリ加工機によって、カード基材２の一方の主面２ａからザグリ加工を施し、凸状に没する凹部２１を一方の主面２ａに形成する（凹部形成工程）。凹部２１は、肉盛り部２０の近傍の所定の位置に形成される。また、凹部２１の段差部２１ａの深さ寸法ｄ４及び底面部２１ｂの深さ寸法ｄ６は、予め決められた一定の深さ寸法ｄ３に合わせて形成される。それから、さらにザグリ加工機によって、肉盛り部２０に対向する位置に溝部３０を形成する（溝部形成工程）。この溝部３０も、予め決められた一定の深さ寸法（カード基材２の表面から溝部３０の底までの深さ寸法）ｄ８，ｄ９に合わせて形成される。そのため、肉盛り部２０を検出するための導体センサなどは用いていない。この溝部３０が形成されると、肉盛り部２０が外方に露出する。

ここで、従来では、カード基材に厚さ寸法のばらつきがあるため、カード基材の下面から接続端子の上面までの高さ寸法ｄ１、及び、凹部の深さ寸法は、カード基材ごとに異なっていた。
本実施形態においては、カード基材２のばらつきにより、カード基材２ごとに高さ寸法ｄ１は異なることになるが、肉盛り部２０に対向する溝部３０の深さ寸法ｄ８，ｄ９は、予め決められた一定の寸法に揃えられる。
すなわち、溝部３０の深さ寸法ｄ８，ｄ９は、図５に示す肉盛り部２０のドーム状の頂点部ｔから接続端子８の上面までの間（肉盛り部２０の高さ寸法ｄ２）の範囲内に溝部３０の底が配されるように設定される。つまり、カード基材２ごとに高さ寸法ｄ１が異なっても、肉盛り部２０の高さ寸法ｄ２の範囲内で、ばらつきに応じて肉盛り部２０が削られることにより、深さ寸法ｄ８，ｄ９を一定にしても高さ寸法ｄ１の誤差が吸収される。換言すれば、肉盛り部２０の高さ寸法ｄ２が、カード基材２のばらつきよりも大きいため、カード基材２ごとに肉盛り部２０への削り位置が調整されることによりカード基材２の誤差が吸収される。

次いで、図６に示すように、露出した肉盛り部２０の上に、予め決められた一定量のクリーム半田２２を塗布する。それから、図７に示すように、凹部２１にＩＣモジュール１１を嵌め込む。そして、熱プレスにより、肉盛り部２０及びクリーム半田２２を溶融させ、これにより、ＩＣチップ１３とアンテナ７とを接続端子８を介して半田により接続する（ＩＣチップ設置工程）。なお、図７において、符号２３は、接続ランドを示すものである。
これにより、図１に示すＩＣカード１が得られる。

以上より、本実施形態におけるＩＣカード１によれば、アンテナシート３の接続端子８に、カード基材２への組み込み前に予め肉盛り部２０を設けることにより、カード基材２ごとの厚さ寸法の誤差を吸収することができる。そのため、溝部３０の深さ寸法ｄ８，ｄ９を、予め決められた一定の寸法に揃えることができ、クリーム半田２２の量のコントロールや導体センサなどを不要にすることができる。そのため、迅速かつ容易に精度よく、カード基材２にＩＣモジュール１１を設置することができる。
また、カード基材２の大きさや形状に応じて、凹部２１内の各深さ寸法を調整することにより、カード基材２の厚さ方向におけるアンテナシート３の位置を調整することができる。そのため、例えば厚さ方向の中央位置などのように、カード基材２の反りが少なくなる所定の位置にアンテナシート３が配されるように深さ寸法ｄ３を設定することにより、カード基材２の耐久性を向上させることができる。

（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図８及び図９は、本発明の第２の実施形態を示したものである。
図８及び図９において、図１から図７に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態と上記第１の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは異なる点についてのみ説明する。

本実施形態が上記第１の実施形態と異なるのは、図８に示すように、アンテナシート３を一対の基材で挟んで接着するときに、肉盛り部２０側に絶縁基材２６を設ける点である。すなわち、アンテナシート３と、肉盛り部２０側に配された絶縁基材２６とが重ねられ、これらアンテナシート３と絶縁基材２６とを介して、一対の基材で挟んで接着する。

絶縁基材２６は、図９に示すように、矩形板状に形成され、カード基材２と同様の材料からなるものである。絶縁基材２６の所定の位置には、矩形状の一対の開口部２７が形成されている。この開口部２７は、アンテナシート３と絶縁基材２６とを重ね合わせたときに、肉盛り部２０と一致する位置に形成されている。

このような構成のもと、図８に示すように、重ね合わせたアンテナシート３と絶縁基材２６とを一対の基材で挟んで、熱プレスする。このとき、開口部２７により肉盛り部２０の厚さが吸収されるとともに、開口部２７が逃がし孔となって肉盛り部２０の半田の分散が抑制される。
これにより、アンテナシート３が内装された図１０に示すカード基材２が得られる。
それから、上記と同様にして、ＩＣカード１が形成される。

以上より、本実施形態におけるＩＣカード１によれば、開口部２７により肉盛り部２０の厚さを吸収することができ、フラットなカード基材２を得ることができる。また、熱プレス時に、開口部２７が逃がし孔となることから、カード基材２の中で肉盛り部２０をバランスよく高精度に形成することができる。そのため、アンテナ７とＩＣチップ１３とを確実に接続することができる。

なお、上記第１及び第２の実施形態においては、クリーム半田２２を設けるとしたが、これに代えて、銀系導電性樹脂（銀ペースト）を使用して、塗布硬化させてもよい。
さらに、クリーム半田２２などの接合部材を使用しない場合には、ＩＣモジュール１１の接続ランド２３を肉盛り部２０に押し込むようにして、肉盛り部２０を介して超音波溶着させてもよい。
また、シート基材６が透明なフィルム状であるものとしたが、これに限ることはなく、半透明や有色の部材であってもよい。
また、リーダライタ装置と通信時に、１３．５６ＭＨｚの電波を利用するものとしたが、これに限ることはなく、その周波数は適宜変更可能である。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

本発明に係るＩＣカードの第１の実施形態を示す平面図である。図１のＩＣカードに組み込まれる前のアンテナシートを示す平面図である。図２のＡ−Ａ線断面を拡大して示す断面図である。図１のＩＣカードの製造過程を示す図であって、カード基材に凹部を設けた様子を示す断面図である。図４の凹部を形成する前の肉盛り部の様子を拡大して示す断面図である。図４の肉盛り部にクリーム半田を塗布した様子を示す断面図である。図５の凹部にＩＣモジュールを設置した様子を示す断面図である。。本発明に係るＩＣカードの第２の実施形態を示す全体構成図である。図８の絶縁基材を拡大して示す平面図である。図８の基材が接着された様子を示す断面図である。従来のＩＣカードの製造過程を示す図であって、カード基材にアンテナシートを内装した様子を示す断面図である。図１１のカード基材に凹部を設けた様子を示す断面図である。図１２の電極端子にクリーム半田を塗布した様子を示す断面図である。図１３の凹部にＩＣモジュールを嵌め込む様子を示す断面図である。図１４の凹部にＩＣモジュールを設置した様子を示す断面図である。

符号の説明

１ＩＣカード
２カード基材
３アンテナシート
７アンテナ
８接続端子（接続部）
１３ＩＣチップ
２０肉盛り部
２１凹部

Claims

ＩＣチップを有するＩＣカード用のアンテナシートであって、
前記ＩＣチップに接続されるアンテナ部と、
前記アンテナ部と前記ＩＣチップとを接続するための接続部と、
半田によって前記接続部に設けられた肉盛り部と
を備えることを特徴とするアンテナシート。
ＩＣチップを有するＩＣカードであって、
前記ＩＣチップに接続されるアンテナ部と、前記アンテナ部と前記ＩＣチップとを接続するための接続部と、半田によって前記接続部に設けられた肉盛り部とを有するアンテナシートをカード基材に内装し、前記カード基材のうちの前記肉盛り部に対向する位置に、前記ＩＣチップを設置するための凹部を介して溝部を形成して前記肉盛り部を露出させ、前記凹部に前記ＩＣチップを設置して形成されたことを特徴とするＩＣカード。
ＩＣチップを有するＩＣカードの製造方法であって、
前記ＩＣチップに接続されるアンテナ部と、前記アンテナ部と前記ＩＣチップとを接続するための接続部と、半田によって前記接続部に設けられた肉盛り部とを有するアンテナシートが内装されたカード基材のうちの前記肉盛り部に対向する位置に、前記ＩＣチップを設置するための凹部を介して溝部を形成して前記肉盛り部を露出させる溝部形成工程と、
前記凹部に、前記ＩＣチップを設置するＩＣチップ設置工程と
を含むことを特徴とするＩＣカードの製造方法。