JP2010257191A - 高信頼性ｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣカードのＩＣチップでの応力集中を緩和され亀裂発生を回避できるＩＣカードを提供し、曲げ及び点衝撃に対して高耐性であり信頼性の向上した非接触ＩＣカードを提供することを課題とする。
【解決手段】アンテナシート２上にＩＣチップ１を実装したインレットの両面に熱可塑性樹脂シート３を備え、且つ、該熱可塑性樹脂シート３の両面に外装シート４を備えるＩＣカードであって、少なくともインレットの一方の面に、ＩＣチップ１と対向するように樹脂シート３を挟んで補強板５が設けられており、且つ、該補強板５がＩＣチップ１を覆うように設けられていることを特徴とするＩＣカードとした。
【選択図】図１

Description

本発明は身分証明書、定期券、などに用いられる電子情報記録カードに関するものであって、更に詳しくは電子データを記録する情報記録非接触ＩＣカードに関する

近年、非接触ＩＣカードはＰＡＳＭＯなどの普及が示すように使用事例が増大しており、今後更に増えると考えられる。日常的に使用されるため、状況に応じた信頼性の確保が求められている。情報はＩＣチップに保持され、且つチップは脆性破壊を起こし易い。よって信頼性に関してはＩＣチップの保護機構が重要な役割を果たす。上記の理由から種々のＩＣチップ保護機構が考案、実施されてきた。
モールド樹脂を介してチップに補強板を重ねる（特許文献１）、同じ方法でチップの上下から補強板を固定する（特許文献２、特許文献３）、ＩＣチップの上方にＩＣチップを嵌め込む帽子形状の補強材を用いる（特許文献４）、カード外面から補強シールを貼る（特許文献５）、などがある。
特許文献５以外はいずれもカード基材よりも硬い熱硬化性樹脂と更に硬い補強板によってＩＣチップを包み込む方法である。特許文献５はカード外面が平滑でなく特殊例である。

特開２００５−１１５９６８号公報 特開２００２−１６３６２４号公報 特開２００６−３３１１９８号公報 特開２００１−０３４７２７号公報 特開２０００−２５９８０４号公報

ところが上述したような保護機構を施した非接触ＩＣカードにおいては次のような課題が生じる。ＩＣチップと補強板は数ミリ角、実装時インレットの厚みは４００から５００μｍである。ＩＣカード基材内部に角の在る硬い板状物体が埋め込まれるので、変形した場合には応力が集中し亀裂発生や界面剥離の虞がある。
また曲げや点衝撃を受けた時には、カード基材と異なる硬度をもった樹脂により封止することでＩＣチップを保護する役割の一端を果たしているわけであるが、現状充分な強度を得られるまでには至っていない。
更に、封止樹脂上に補強板を設ける場合には硬化前の封止樹脂を滴下して補強板を載せる工程が入るために厚みの制御が難しい、補強板の平面度が保てない、などの問題を生じる。

本発明にあっては、ＩＣカードのＩＣチップでの応力集中を緩和して亀裂発生を回避できるＩＣカードを提供し、曲げ及び点衝撃に対して高耐性であり信頼性の向上した非接触ＩＣカードを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために請求項１記載の発明としては、アンテナシート上にＩＣチップを実装したインレットと、前記インレットの両面にそれぞれ設けられた熱可塑性樹脂シートと、前記インレットと反対側の前記熱可塑性樹脂シートの面に設けられた外装シートとを備えるＩＣカードであって、前記ＩＣチップと対向するように前記熱可塑性樹脂シートを挟んで第１の補強板が設けられており、且つ、前記第１の補強板は、前記アンテナシートに対して直交する方向から見て該第１の補強板の輪郭内に前記ＩＣチップが入るように設けられていることを特徴とするＩＣカードである。
言い換えると、請求項１記載の発明は、アンテナシート上にＩＣチップを実装したインレットの両面に熱可塑性樹脂シートを備え、且つ、該熱可塑性樹脂シートの両面に外装シートを備えるＩＣカードであって、少なくともインレットの一方の面に、前記ＩＣチップと対向するように樹脂シートを挟んで補強板が設けられており、且つ、該補強板がＩＣチップを覆うように設けられていることを特徴とするＩＣカードとした。

また、請求項２記載の発明としては、前記ＩＣチップが実装されたアンテナシートの面と反対の面に前記熱可塑性樹脂シートを挟んで第２の補強板が設けられており、且つ、前記第２の補強板は、前記アンテナシートに対して直交する方向から見て該第２の補強板の輪郭内に前記ＩＣチップが入るように設けられていることを特徴とする請求項１記載のＩＣカードである。
また、請求項２記載の発明としては、前記第１の補強板と前記第２の補強板は同形同大で、前記アンテナシートに対して直交する方向から見てそれらの輪郭が合致するように配設されていることを特徴とする請求項２記載のＩＣカードである。
また、請求項４記載の発明としては、前記第１の補強板は、前記熱可塑性樹脂シートに向かい合う前記外装シートの内面に取着されて配設されていることを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載のＩＣカードである。
また、請求項５記載の発明としては、前記第２の補強板は、前記熱可塑性樹脂シートに向かい合う前記外装シートの内面に取着されて配設されていることを特徴とする請求項２または３記載のＩＣカードである。

また、請求項６記載の発明としては、前記第１の補強板が金属板であることを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載のＩＣカードである。
また、請求項７記載の発明としては、前記第２の補強板が金属板であることを特徴とする請求項２、３、５に何れか１項記載のＩＣカードである。

本発明は補強板とＩＣチップを厚い樹脂シートで分離する。従来構造と比較して補強板の変形はカード外面の変形に近づき大きくなるが応力集中は緩和され亀裂発生を回避できる。また封止樹脂とカード基材間界面が存在しないので界面剥離は発生しない。ＩＣチップは樹脂シートを介在して補強板に挟まれている。隣接する樹脂シートによってＩＣチップの変形は緩和され衝撃耐性は向上する。補強板の位置は外装シートによって定まり平面度と共に問題は生じない。本発明は、曲げ及び点衝撃に対して高耐性であり、信頼性の向上した非接触ＩＣカードを提供することができた。

本発明の補強板を施した非接触ＩＣカードの断面模式図である。 （比較例１）における補強板のない接触ＩＣカードの断面模式図である。 （比較例２）における従来構造の補強板を設けたＩＣカードの断面模式図である。 本発明のＩＣカードにおけるラミネート加工前の断面模式図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明による非接触ＩＣカードはＩＣチップに対して樹脂シートを介して補強板を搭載する。

図１に本発明のＩＣカードの断面模式図を示した。

本発明のＩＣカードにあってはアンテナシート２上にＩＣチップ１が実装されたインレットが、樹脂シート３、外装フィルム４によって挟持されている。本発明のＩＣカードにあっては、補強板５がＩＣチップ１を覆うように樹脂シート３を挟んで設けられている。
より詳細には、ＩＣカードは、アンテナシート２上にＩＣチップ１を実装したインレットと、前記インレットの両面にそれぞれ設けられた熱可塑性樹脂シート３と、前記インレットと反対側の熱可塑性樹脂シート３の面に設けられた外装フィルム（外装シート）４とを備える。
そして、ＩＣチップ１と対向するように熱可塑性樹脂シート３を挟んで第１の補強板５が設けられており、且つ、第１の補強板５は、アンテナシート２に対して直交する方向から見て該第１の補強板５の輪郭内にＩＣチップ１が入るように設けられている。
さらに、ＩＣチップ１が実装されたアンテナシート２の面と反対の面に熱可塑性樹脂シート３を挟んで第２の補強板５が設けられており、且つ、第２の補強板５は、アンテナシート２に対して直交する方向から見て該第２の補強板５の輪郭内にＩＣチップ１が入るように設けられている。
本実施の形態では、第１の補強板５と第２の補強板５は同形同大で、アンテナシート２に対して直交する方向から見てそれらの輪郭が合致するように配設されている。

本発明のＩＣカードにあっては、樹脂シート３を挟んでＩＣチップ１を覆うように補強板５を設けることにより、ＩＣカードに対して曲げ及び点衝撃に対して高耐性を付与することができる。

本発明のＩＣカードにあっては、ＩＣチップ１としてはＳｉウエハー上に回路を形成したものであり、公知のものを使用できる。アンテナシート２は基材フィルム上に金属配線が設けられたものであり、基材フィルムとしてはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＴ、ポリイミド、又は、ＡＢＳ材料を用いることができる。また、金属配線としてはアルミニウム配線、銅配線を用いることができる。ＩＣチップ１はアンテナシートに実装され接続しており、必要に応じてＩＣチップは封止樹脂により封止されている。

本発明のＩＣカードにあっては、ＩＣチップ１を覆うようにして補強板５が樹脂シート３を介して設けられる。補強板５としては、金属材料からなる金属板であることが好ましい。金属板としてはステンレス材料を好適に用いることができる。なお、補強板として無機材料からなるセラミック板を用いることも可能である。

また、本発明のＩＣカードにおいて、補強板５はＩＣチップ１を覆うようにして設けられる。補強板５によりＩＣチップ１を覆うために補強板５の大きさとしてはＩＣチップ１の大きさと等しいかそれ以上のものが用いられる。具体的には矩形のＩＣチップ１の大きさよりも１辺の長さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内で大きいものを補強板５として用いることが好ましい。本発明のＩＣチップ１にあってはラミネート成形によりＩＣカードが製造されるが、補強板５の一辺の長さがＩＣチップ１の一辺に０．５ｍｍを足した値を下回る場合にあっては、製造工程時のズレによって補強板５がＩＣチップ１を覆うことができなくなってしまうことがある。一方、補強板５の一辺の長さがＩＣチップ１の一辺に５ｍｍを足した値を超える場合にあっては、ＩＣカード全体が硬くなってしまい好ましくない。

補強板５の厚みとしては、１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。補強板５の厚みが１０μｍを下回る場合、補強板５としての強度が得られなくなってしまうことがある。一方、本発明のＩＣカードにあっては樹脂シート３を介して補強板５をＩＣチップ１上に設けるものであるが、補強板５の厚みが２００μｍを超えるような場合本発明の効果を十分に得ることができなくなってしまうことがある。

本発明のＩＣチップ１にあっては、ＩＣチップ１の少なくとも一方の面にＩＣチップ１を覆うように補強板５が設けられることが好ましい。さらには、ＩＣチップ１の両面にＩＣチップ１を覆うように補強板５が設けられることが好ましい。

本発明のＩＣカードにおいて、樹脂シート３、外装フィルム４としては、ＰＥＴＧ（グリコール変性ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＴＧ−ＰＣ（グリコール変性ポリエチレンテレフタレートとポリカーボネートの共重合体）、延伸ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのポリエステル系材料、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＡＢＳ、ポリエチレン、ポリプロピレンといったポリオレフィン系材料を用いることができる。

本発明のＩＣカードにあっては、アンテナシート２上にＩＣチップ１が実装されたインレットの両面に樹脂シート３、補強板５、外装フィルム４を配置し、ラミネート成形することにより製造することができる。本発明のＩＣカードにあっては図１の構成のＩＣカードに限定されるものではない。必要に応じて、各層間に接着層を設けてもよいし、表面に印刷層、装飾層が設けられていてもよい、また、樹脂シート３や外装フィルム４が単層構成ではなく、複数層で構成されていてもよい。

５ｍｍ角５０ミクロン厚のＩＣチップを異方性導電ペーストを用いて実装した５０ミクロン厚ＰＥＮ製アンテナシートをチップ側２５０ミクロン厚、アンテナシート側２００ミクロン厚のＰＥＴＧ製樹脂シートで挟む。更にその外側に６ｍｍ角１５０ミクロン厚のＳＵＳ製補強板を接着した１５０ミクロン厚延伸ＰＥＴ製外装シートを重ねて１５０℃３０分間の条件でラミネート成型した。ラミネート前の積層状況模式図を図４に示す。ラミネート後の模式図を図１に示す。点衝撃強度を比較するために、同じラミネート条件で補強板のない場合、封止樹脂６で補強板５を固定した場合の成型も行った。各々の場合の模式図を図２、図３に示す。
点衝撃試験はＪＩＳ Ｋ５６００−５−３に準拠した。落下錘は５０ｇで落下高さを１０ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍの三通り実施した。表１に示すように、点衝撃耐性は補強板のない比較例１、従来構造の比較例２、本発明を実施した資料の順に向上しており、本発明を実施したＩＣカードが最も高い耐性を示した。

本発明により高信頼性非接触ＩＣカードを提供することができる。

１・・・ＩＣチップ
２・・・アンテナシート
３・・・樹脂シート
４・・・外装フィルム
５・・・補強板
６・・・封止樹脂

Claims (7)

1. アンテナシート上にＩＣチップを実装したインレットと、
   前記インレットの両面にそれぞれ設けられた熱可塑性樹脂シートと、
   前記インレットと反対側の前記熱可塑性樹脂シートの面に設けられた外装シートとを備えるＩＣカードであって、
   前記ＩＣチップと対向するように前記熱可塑性樹脂シートを挟んで第１の補強板が設けられており、且つ、前記第１の補強板は、前記アンテナシートに対して直交する方向から見て該第１の補強板の輪郭内に前記ＩＣチップが入るように設けられている、
   ことを特徴とするＩＣカード。
2. 前記ＩＣチップが実装されたアンテナシートの面と反対の面に前記熱可塑性樹脂シートを挟んで第２の補強板が設けられており、且つ、前記第２の補強板は、前記アンテナシートに対して直交する方向から見て該第２の補強板の輪郭内に前記ＩＣチップが入るように設けられている、
   ことを特徴とする請求項１記載のＩＣカード。
3. 前記第１の補強板と前記第２の補強板は同形同大で、前記アンテナシートに対して直交する方向から見てそれらの輪郭が合致するように配設されている、
   ことを特徴とする請求項２記載のＩＣカード。
4. 前記第１の補強板は、前記熱可塑性樹脂シートに向かい合う前記外装シートの内面に取着されて配設されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載のＩＣカード。
5. 前記第２の補強板は、前記熱可塑性樹脂シートに向かい合う前記外装シートの内面に取着されて配設されている、
   ことを特徴とする請求項２または３記載のＩＣカード。
6. 前記第１の補強板が金属板であることを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載のＩＣカード。
7. 前記第２の補強板が金属板であることを特徴とする請求項２、３、５に何れか１項記載のＩＣカード。