JP2010282660A - 複合ｉｃカードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、接触方式及び非接触方式の両方式に使用することができ、カード基材に形成するアンテナコイルとＩＣモジュールとの接続を容易とし、製造工程も高度の精度を要求されない製造コスト及び量産性に優れた複合ＩＣカードの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】カード基材３の凹部５にＩＣモジュール４を装着し（ａ）、カード基材３の貫通孔ＨにＩＣモジュール４のアンテナ端子７を対向させるよう接着する（ｂ）。次に、カード基材３の貫通孔Ｈの内部に、導電材８を注入する（ｃ）。カード基材３のＩＣモジュール４装着面とは反対側の面（裏面）に、導電材８にアンテナの両端子が接続するようにアンテナコイル２を形成する（ｄ）。
最後に、カード基材３に形成されたアンテナコイル２を覆い隠すように、保護材９を設けて完成となる（ｅ）。
【選択図】 図１

Description

本発明は、１チップで非接触機能と接触機能を実現させたＩＣカードの製造方法に関し、詳しくは、非接触型ＩＣカードと接触型ＩＣカードとを統合した複合ＩＣカードの製造方法に関する。

従来より、クレジットカード、ＩＤカード、キャッシュカード等の分野においては、磁気カードに代わるカードとして、カード素材にマイクロプロセッサやＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリを含むＩＣモジュールを搭載してなる所謂ＩＣカードが、情報記録容量が非常に大きいこと、高セキュリティ性を有することから採用されつつある。

このＩＣカードは、接触して通信する接触式タイプと、無線で通信する非接触式タイプとに大別される。接触式タイプは、カード表面に露呈された外部端子に直接リーダー側端子を接触させて電源供給及び情報通信を行うもので、エラー率が極めて低い反面、外部端子が汚れていたり、摩耗により損傷を受けると電気導通性が失われて通信できなくなる恐れがある。

また、非接触式タイプは、通信用アンテナを介して非接触で電源供給及び情報通信を行うもので、通信用端子をカード表面に露呈する必要がなく、汚れや静電気等によるエラーの心配がない。

さらに、現在では、この非接触型ＩＣカードと接触型ＩＣカードを組合せ、１チップで非接触機能と接触機能を実現させた、複合ＩＣカードが各種分野で開発されている。

このような、複合ＩＣカードとして、例えば、特開平１１−１１５３５５号公報には、２つのカード基材間にアンテナコイルを積層してカード本体を形成後、このカード本体にＩＣモジュールを格納する凹部をざぐりにより形成することによりアンテナコイル側接続端子を露出させ、この凹部にＩＣモジュールを装着しアンテナコイルに接続させた複合ＩＣカードが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１１５３５５号公報

上述したような従来の装置では、カード基材にザグリ加工を施すことでアンテナコイル側接続端子を露出させなければならないが、アンテナコイル側接続端子の位置を正確に把握する必要があった。しかしながら、従来のカード基材の製造方法ではアンテナコイルの位置は必ずしも一定の位置にはないので、ザグリ加工時に確実にアンテナコイル側接続端子をザグリ面表面に露出させ、かつＩＣモジュールの収納用の凹部を確実に形成するには、厚さの薄いカード基材を用いることもあるため、厳密な精度が要求され、加工精度の高い高価な製造設備を要するため、カード基材の加工にコストおよび時間がかかり量産の困難な製品であった。

そこで本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、接触方式及び非接触方式の両方式に使用することができ、カード基材に形成するアンテナコイルとＩＣモジュールとの接続を容易とし、製造工程も高度の精度を要求されない製造コスト及び量産性に優れた複合ＩＣカードの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の複合ＩＣカードの製造方法は、少なくともモジュール基板にＩＣチップを有するＩＣモジュールと、前記ＩＣチップと端子部を介して接続し外部と非接触状態で通信を行うアンテナとをカード基材内部に有する複合ＩＣカードの製造方法において、前記ＩＣモジュールに対向する前記カード基材表面を除去し、前記ＩＣモジュールの端子と接続して、前記ＩＣチップと電気的に接続するよう外部接続端子を装着することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明の複合ＩＣカードの製造方法は、少なくともモジュール基板にＩＣチップを有するＩＣモジュールと、前記ＩＣチップと端子部を介して接続し外部と非接触状態で通信を行うアンテナとをカード基材内部に有する複合ＩＣカードの製造方法において、前記ＩＣモジュールに対向する前記カード基材表面を外部接続端子と略同じ大きさとなるよう除去し、さらに前記ＩＣモジュールの端子が露出するよう前記ＩＣモジュールの端子が配置される部分のみ前記カード基材を除去した後に導電材を注入し、前記ＩＣチップと電気的に接続するよう外部接続端子を装着することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、接触方式及び非接触方式の両方式に使用することができ、カード基材に形成するアンテナコイルとＩＣモジュールとの接続を容易とし、製造工程も高度の精度を要求されない製造コスト及び量産性に優れている。

本発明の複合ＩＣカードに係る製造方法の第１の実施の形態を説明するための図。 複合ＩＣカード１の外観を説明するための図。 複合ＩＣカード１の第１の実施の形態に用いるカード基材３とＩＣモジュール４を概略的に説明するための図。 複合ＩＣカード１の第２の実施の形態に用いるカード基材１３とＩＣモジュール１４を概略的に説明するための図。 本発明の複合ＩＣカードに係る製造方法の第２の実施の形態を説明するための図。 複合ＩＣカード１の第３の実施の形態に用いるＩＣモジュール１４を概略的に説明するための図。 本発明の複合ＩＣカードに係る製造方法の第３の実施の形態を説明するための図。 複合ＩＣカード１の第４の実施の形態に用いるＩＣモジュール２４の構造と、その製造方法を説明するための図。 複合ＩＣカード１の第５の実施の形態に用いるＩＣモジュール２４の構造と、その製造方法を説明するための図。 複合ＩＣカード１の第５の実施の形態に用いるコンタクト部３６の構造を概略的に説明するための図。 複合ＩＣカード１の第６の実施の形態に用いるＩＣモジュール２４の構造と、その製造方法を説明するための図。 複合ＩＣカード１の第６の実施の形態に用いるコンタクト部４６の構造を概略的に説明するための図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図２は本発明の複合ＩＣカード１の外観を説明するための図であり、図２（ａ）は複合ＩＣカード１の正面図で、図２（ｂ）はアンテナコイル２との接続を概略的に示す図である。

図２に示す複合ＩＣカード１は、塩化ビニルからなるカード基材３にＩＣモジュール４がカード表面に露呈した構成となっている。また、カード基材３内部には、アンテナコイル２が設けられており、このアンテナコイル２はＩＣモジュール２と接続している。

（第１の実施の形態）
図３は、複合ＩＣカード１の第１の実施の形態に用いるカード基材３とＩＣモジュール４の概略図であり、図３（ａ）はカード基材３の正面図であり、図３（ｂ）はＩＣモジュール４の正面図と側面図である。

図３（ａ）に示すカード基材３には所定の位置に凹部５が設けられており、このカード基材３の凹部５に、図３（ｂ）に示すＩＣモジュール４を装着するようになっている。また、カード基材３の凹部５には、カード基材３の裏側に通ずる貫通孔Ｈが設けられている。

この貫通孔Ｈにより、凹部５に装着されるＩＣモジュール４と、凹部５が設けられたカード基材３の反対面に取りつけられるアンテナコイル２とが接続されるようになっている。

ＩＣモジュール４は、図３（ｂ）に示すように、カード表面に露呈する外部端子部６を有し、その外部端子部６の裏側にアンテナコイル２に接続するためのアンテナ端子７が形成されている。

次に、図１を用いて複合ＩＣカード１の製造方法の第１の実施の形態を説明する。図１は、図３（ａ）のＡ−Ａ’線における部分拡大断面図である。

まず、図１（ａ）に示すように、カード基材３の凹部５に対してＩＣモジュール４を装着し、図１（ｂ）に示すように、カード基材３の貫通孔Ｈに対してＩＣモジュール４のアンテナ端子７を対向させるよう接着する。このＩＣモジュール４とカード基材３との接着は、図示せぬホットメルト接着剤等を用いると良い。

次に、ＩＣモジュール４をカード基材３に接着後、図１（ｃ）に示すように、カード基材３の貫通孔Ｈの内部に、導電材（例えば導電接着剤など）８を注入する。この注入の際、導電材８はカード基材３の裏側に少しだけ突出するよう（貫通孔Ｈ分より多めに）注入する必要がある。

次に、図１（ｄ）に示すように、カード基材３のＩＣモジュール４装着面とは反対側の面（裏面）に、印刷方式により銀ペーストからなるアンテナコイル２を形成する。この際、貫通孔Ｈから突出している導電材８に、アンテナの両端子が接続するようにアンテナコイル２を形成する。

尚、本実施の形態では、銀ペーストからなるアンテナコイルを印刷方式で形成しているが、金属箔からなるアンテナコイルをエッチングや打ち抜き方式により形成することも可能である。

最後に、図１（ｅ）に示すように、カード基材３に形成されたアンテナコイル２を覆い隠すように、保護材９を設けても良い。また、保護材として印刷済みのシート部材９を貼り付けても良い。また、アンテナコイル２上に保護部材を全く設けず、図１（ｄ）の状態で完成品とすることも可能である。

（第２の実施の形態）
図４は、複合ＩＣカード１の第２の実施の形態に用いるカード基材１３とＩＣモジュール１４の概略図であり、図４（ａ）はカード基材１３の正面図であり、図４（ｂ）はＩＣモジュール１４の正面図と側面図である。

図４（ａ）に示すカード基材１３には所定の位置に凹部１５が設けられており、このカード基材１３の凹部１５に、図４（ｂ）に示すＩＣモジュール１４を装着するようになっている。

ＩＣモジュール１４は、図４（ｂ）に示すように、カード表面に露呈する外部端子部６を有し、その外部端子部６の裏側にアンテナコイル２に接続するための突起状のアンテナ端子１７が形成されている。このアンテナ端子１７は、導電性部材により突起状に形成し、カード基材１３に差し込み、貫くよう、半田を硬化させて形成している。

次に、図５を用いて複合ＩＣカード１の製造方法の第２の実施の形態を説明する。図５は、図４（ａ）のＢ−Ｂ’線における部分拡大断面図である。

まず、図５（ａ）に示すように、カード基材１３の凹部１５に対してＩＣモジュール１４を装着し、図５（ｂ）に示すように、カード基材１３をアンテナ端子１７が貫通してカード基材１３の裏側に先端が飛び出し、導通を確保できるようにする。

次に、ＩＣモジュール１４をカード基材１３に接着後、図５（ｃ）に示すように、カード基材１３のＩＣモジュール１４装着面とは反対側の面（裏面）に、印刷方式により銀ペーストからなるアンテナコイル２を形成する。この際、カード基材１３から突出しているＩＣモジュール１４のアンテナ端子１７に、アンテナの両端子が接続するようにアンテナコイル２を形成する。

最後に、図５（ｄ）に示すように、カード基材１３に形成されたアンテナコイル２を覆い隠すように、保護材９を設けても良い。また、保護材として印刷済みのシート部材９を貼り付けても良い。また、アンテナコイル２上に保護部材を全く設けず、図５（ｃ）の状態で完成品とすることも可能である。

（第３の実施の形態）
図６は、複合ＩＣカード１の第３の実施の形態に用いるカード基材３とＩＣモジュール１４の概略図であり、図６（ａ）はカード基材３の正面図で第１の実施の形態に用いたものと同様であり、図６（ｂ）はＩＣモジュール１４の正面図と側面図で第２の実施の形態で用いたものと同様である。

図６（ａ）に示すカード基材３には所定の位置に凹部５が設けられており、このカード基材３の凹部５に、図６（ｂ）に示すＩＣモジュール１４を装着するようになっている。また、カード基材３の凹部５には、カード基材３の裏側に通ずる貫通孔Ｈが設けられている。

この貫通孔Ｈにより、凹部５に装着されるＩＣモジュール４と、凹部５が設けられたカード基材３の反対面に取りつけられるアンテナコイル２とが接続されるようになっている。

ＩＣモジュール１４は、図６（ｂ）に示すように、カード表面に露呈する外部端子部６を有し、その外部端子部６の裏側にアンテナコイル２に接続するための突起状のアンテナ端子１７が形成されている。このアンテナ端子１７は、導電性部材により突起状に形成し、カード基材１３の凹部５を貫通するよう、半田を硬化させて形成している。

次に、図７を用いて複合ＩＣカード１の製造方法の第３の実施の形態を説明する。図７は、図６（ａ）のＣ−Ｃ’線における部分拡大断面図である。

まず、図７（ａ）に示すように、カード基材３の凹部５に対してＩＣモジュール１４を装着し、図７（ｂ）に示すように、カード基材３の貫通孔Ｈに対してＩＣモジュール１４のアンテナ端子１７が貫通し、カード基材１３の裏側に先端が飛び出し、導通を確保できるようにする。このＩＣモジュール４とカード基材３との接着は、図示せぬホットメルト接着剤等を用いると良い。

また、ここで、ＩＣモジュール１４をカード基材３に接着後、カード基材３の貫通孔Ｈの内部に、導電材（例えば導電接着剤など）８を注入して、貫通孔Ｈとアンテナ端子１７の隙間を埋めるようにしてもよい。

次に、ＩＣモジュール１４をカード基材３に接着後、図７（ｃ）に示すように、カード基材３のＩＣモジュール１４装着面とは反対側の面（裏面）に、印刷方式により銀ペーストからなるアンテナコイル２を形成する。この際、カード基材３から突出しているＩＣモジュール１４のアンテナ端子１７に、アンテナの両端子が接続するようにアンテナコイル２を形成する。

最後に、図７（ｄ）に示すように、カード基材３に形成されたアンテナコイル２を覆い隠すように、保護材９を設けても良い。また、保護材として印刷済みのシート部材９を貼り付けても良い。また、アンテナコイル２上に保護部材を全く設けず、図７（ｃ）の状態で完成品とすることも可能である。

（第４の実施の形態）
図８は、複合ＩＣカード１の第４の実施の形態に用いるＩＣモジュール２４の構造と、その製造方法である。尚、カード基板３については、第１の実施の形態と同様のため、説明を省略する。図８（ａ）は、ＩＣモジュール２４の正面図と側面図である。

図８（ａ）に示すように、ＩＣモジュール２４は、カード表面に露呈する外部端子部６を有し、この外部端子部２６の一部の端子部分が他の端子部分よりも左右方向に長く延設形成されている。

そして、この外部端子部２６の一部の端子部分の延設部２０を、図８（ｂ）に示すように、外部端子部２６とは反対側（裏側）に折り曲げることにより、アンテナコイル２に接続させて導通するようになっている。

次に、図８（ｃ）に示すように、カード基材３の貫通孔Ｈに対してＩＣモジュール２４の延設部２０を挿入させ、カード基材３の凹部５に対してＩＣモジュール２４を装着する。この装着時、延設部２０が貫通孔Ｈを貫通し、カード基材３の裏側に延設部２０の先端が飛び出し、導通を確保できるようにする。尚、このＩＣモジュール４とカード基材３との接着は、図示せぬホットメルト接着剤等を用いると良い。

次に、ＩＣモジュール２４をカード基材３に接着後、図８（ｄ）に示すように、カード基材３のＩＣモジュール２４装着面とは反対側の面（裏面）に、印刷方式により銀ペーストからなるアンテナコイル２を形成する。この際、カード基材３から突出しているＩＣモジュール２４の延設部２０に、アンテナの両端子が接続するようにアンテナコイル２を形成する。

最後に、図８（ｅ）に示すように、カード基材３に形成されたアンテナコイル２を覆い隠すように、保護材９を設けても良い。また、保護材として印刷済みのシート部材９を貼り付けても良い。また、アンテナコイル２上に保護部材を全く設けず、図８（ｄ）の状態で完成品とすることも可能である。

このように、第５の実施の形態では、外部端子部の一部を延設して形成することにより、導電材を用いることなくコイルアンテナとの導通を確保することができるという効果を奏する。

（第５の実施の形態）
図９を用いて、複合ＩＣカード１の第５の実施の形態に用いるカード構造と、その製造方法について説明する。第５の実施の形態では、非接触式カード３０として既に形成されているカードに対して加工し、図１０に示すような接触式用の外部端子部のみ（即ち、以下コンタクト部と称す）３６を接続することにより、接触式カードとしての機能も有する複合ＩＣカード１とする点に特徴がある。

図９（ａ）は、非接触式カード３０の構造を説明するための断面図である。図９（ａ）に示す非接触式カード３０は、例えば、カード基材３３の片面に印刷（あるいは銅巻線の貼り付け等）でアンテナコイル３２が設けられ、このアンテナコイル３２と接続された非接触式ＩＣモジュール３４が埋め込まれている。この非接触式ＩＣモジュール３４には、接触式用の端子３７が所定の位置に予め形成されている。このアンテナコイル３２を覆い隠すように保護材３９が貼り付けられている。

次に、図９（ｂ）に示すように、非接触式カード３０のカード基材３３における非接触式ＩＣモジュール３４が埋め込まれている基材部分を、非接触式ＩＣモジュール３４が露出しない程度に凹部３５を形成する。この凹部３５における非接触式ＩＣモジュール３４の接触式用の端子３７がある所定部分に貫通孔Ｈ’を形成し、接触式用の端子３７を露出させる。

次に、貫通孔Ｈ’を形成後、図９（ｃ）に示すように、この貫通孔Ｈ’の内部に、導電材（例えば導電接着剤など）３８を注入する。この注入の際、導電材８は貫通孔Ｈ’から少しはみ出る位の量を注入する必要がある。

次に、図９（ｄ）に示すように、カード基材３３の貫通孔Ｈ’（貫通孔Ｈ’の導電材８）に対して非接触式ＩＣモジュール３４のコンタクト部３６（図１０参照）のコンタクト基板の端子３６ａが対向し、接続するようコンタクト部３６をカード基材３３の凹部３５に嵌めこむようになっている。

このように、第５の実施の形態では、既に非接触式ＩＣカードとして形成された（既に稼動できる）完成品に対して、後から接触式用のコンタクト部のみを接続することにより、複合ＩＣカードを形成することが可能となるという効果を奏する。

（第６の実施の形態）
図１１を用いて、複合ＩＣカード１の第６の実施の形態に用いるカード構造と、その製造方法について説明する。第６の実施の形態では、非接触式カード４０として既に形成されているカードに対して加工し、図１２に示すような接触式用の外部端子部のみから形成されるコンタクト基板４６を接続することにより、接触式カードとしての機能も有する複合ＩＣカード１とする点に特徴がある。

図１１（ａ）は、非接触式カード４０の構造を説明するための断面図である。

図１１（ａ）に示す非接触式カード４０は、例えば、モジュール基材４１の片面に非接触式ＩＣモジュール４４を形成し、他方の面に接触式用の端子４７を所定の位置に予め形成している。

このモジュール基材４１の非接触式ＩＣモジュール４４が配置されている面は、カード基材４３が形成されている。また、モジュール基材４１の端子４７が配置されている面には、コイルアンテナ４２が印刷（あるいは銅巻線の貼り付け等）で設けられ、このアンテナコイル４２を覆い隠すように保護材４９が貼り付けられている。

次に、図１１（ｂ）に示すように、完成品である非接触式カード４０の保護材４９における非接触式ＩＣモジュール４４が埋め込まれている部分に凹部４５を例えばざくりにより形成し、非接触式ＩＣモジュール４４の接触式用の端子４７を露出させる。尚、この凹部４５は、張り合わせる前の保護材４９に予め所定の開口部（４５に相当）が形成されていても良い。

次に、図１１（ｃ）に示すように、凹部４５にある端子４７に対してコンタクト基板４６（図１２参照）の端子４６ａが対向し、接続するようコンタクト基板４６を凹部４５に嵌めこむようになっている。

このように、第６の実施の形態では、既に非接触式ＩＣカードとして形成された（既に稼動できる）完成品に対して、後から接触式用のコンタクト部のみを接続することにより、複合ＩＣカードを形成することが可能となるという効果を奏する。

Ｈ 貫通孔
１ 複合ＩＣカード
２、３２、４２ アンテナコイル
３、１３、３３、４３ カード基材
４、１４、２４、３４ ＩＣモジュール
５、１５、３５、４５ 凹部
６、２６、３６、４６ 外部端子部
７、１７、３７、４７ アンテナ端子
８、３８ 導電材
９、３９、４９ 保護材
２０ 延設部
３０、４０ 非接触式カード
４１ モジュール基材
３６ａ、４６ａ コンタクト基板の端子

Claims (3)

1. 少なくともモジュール基板にＩＣチップを有するＩＣモジュールと、前記ＩＣチップと端子部を介して接続し外部と非接触状態で通信を行うアンテナとをカード基材内部に有する複合ＩＣカードの製造方法において、
   前記ＩＣモジュールに対向する前記カード基材表面を除去し、前記ＩＣモジュールの端子と接続して、前記ＩＣチップと電気的に接続するよう外部接続端子を装着することを特徴とする複合ＩＣカードの製造方法。
2. 少なくともモジュール基板にＩＣチップを有するＩＣモジュールと、前記ＩＣチップと端子部を介して接続し外部と非接触状態で通信を行うアンテナとをカード基材内部に有する複合ＩＣカードの製造方法において、
   前記ＩＣモジュールに対向する前記カード基材表面を外部接続端子と略同じ大きさとなるよう除去し、さらに前記ＩＣモジュールの端子が露出するよう前記ＩＣモジュールの端子が配置される部分のみ前記カード基材を除去した後に導電材を注入し、前記ＩＣチップと電気的に接続するよう外部接続端子を装着することを特徴とする複合ＩＣカードの製造方法。
3. 上記導電材は印刷により形成することを特徴とする請求項３記載の複合ＩＣカードの製造方法。

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