JP2011023031A - 複合icカードの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】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。
【解決手段】カード基材3の凹部5にICモジュールを装着し(a)、カード基材3の貫通孔HにICモジュールのアンテナ端子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、カード基材と、少なくともモジュール基板に外部接続端子と前記基板の裏面に搭載された前記外部接続端子と電気的に接続してなるICチップとを有する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有する複合ICカードの製造方法において、前記カード基材の所定の位置に凹部を形成し、この凹部に前記ICモジュールを装着し、前記カード基材への前記ICモジュールの装着後、前記ICモジュールが装着されたカード基材の前記ICモジュールが装着された面とは別の面に対して前記アンテナを形成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、カード基材と、少なくともモジュール基板に外部接続端子と前記モジュール基板の裏面に搭載された前記外部接続端子と電気的に接続してなるICチップとを有する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モジュールは前記ICチップと前記アンテナとを電気的に接続するためのアンテナ端子部を前記モジュール基板の裏面に有しており、前記カード基材は所定の位置に前記ICモジュールを搭載するための凹部を形成し、かつこの凹部内に前記ICモジュールを搭載した際に前記アンテナ端子部と対向する位置に前記カード基材を貫通した貫通部を形成しており、前記カード基材の凹部に前記アンテナ端子部が前記貫通部に対向するよう前記ICモジュールを装着し、前記貫通部に導電材を注入し、前記ICモジュールが装着されたカード基材の前記ICモジュールが装着された面とは別の面に対して前記アンテナを形成し、前記アンテナの端子が前記貫通部の導電材と接続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、カード基材と、少なくともモジュール基板に外部接続端子と前記モジュール基板の裏面に搭載された前記外部接続端子と電気的に接続してなるICチップとを有する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モジュールは前記ICチップと前記アンテナとを電気的に接続するためのアンテナ端子部を前記モジュール基板の裏面に突起状に形成しており、前記カード基材の所定の位置に前記ICモジュールを搭載するための凹部を形成し、前記突起状のアンテナ端子部を前記カード基材に差し込むことにより前記凹部に前記ICモジュールを装着し、前記ICモジュールが装着されたカード基材の前記ICモジュールが装着された面とは別の面に対して前記アンテナを形成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 (4)

  1. カード基材と、少なくともモジュール基板に外部接続端子と前記基板の裏面に搭載された前記外部接続端子と電気的に接続してなるICチップとを有する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有する複合ICカードの製造方法において、 前記カード基材の所定の位置に凹部を形成し、この凹部に前記ICモジュールを装着し、前記カード基材への前記ICモジュールの装着後、前記ICモジュールが装着されたカード基材の前記ICモジュールが装着された面とは別の面に対して前記アンテナを形成することを特徴とする複合ICカードの製造方法。
  2. カード基材と、少なくともモジュール基板に外部接続端子と前記モジュール基板の裏面に搭載された前記外部接続端子と電気的に接続してなるICチップとを有する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モジュールは前記ICチップと前記アンテナとを電気的に接続するためのアンテナ端子部を前記モジュール基板の裏面に有しており、
    前記カード基材は所定の位置に前記ICモジュールを搭載するための凹部を形成し、かつこの凹部内に前記ICモジュールを搭載した際に前記アンテナ端子部と対向する位置に前記カード基材を貫通した貫通部を形成しており、
    前記カード基材の凹部に前記アンテナ端子部が前記貫通部に対向するよう前記ICモジュールを装着し、前記貫通部に導電材を注入し、前記ICモジュールが装着されたカード基材の前記ICモジュールが装着された面とは別の面に対して前記アンテナを形成し、前記アンテナの端子が前記貫通部の導電材と接続することを特徴とする複合ICカードの製造方法。
  3. カード基材と、少なくともモジュール基板に外部接続端子と前記モジュール基板の裏面に搭載された前記外部接続端子と電気的に接続してなるICチップとを有する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モジュールは前記ICチップと前記アンテナとを電気的に接続するためのアンテナ端子部を前記モジュール基板の裏面に突起状に形成しており、
    前記カード基材の所定の位置に前記ICモジュールを搭載するための凹部を形成し、前記突起状のアンテナ端子部を前記カード基材に差し込むことにより前記凹部に前記ICモジュールを装着し、前記ICモジュールが装着されたカード基材の前記ICモジュールが装着された面とは別の面に対して前記アンテナを形成することを特徴とする複合ICカードの製造方法。
  4. 前記カード基材は、前記凹部内に前記ICモジュールを搭載した際に前記アンテナ端子部と対向する位置に前記カード基材の貫通した貫通部を形成しており、前記凹部に前記ICモジュールを装着する際に、前記突起状のアンテナ端子部を前記貫通部に差し込むように装着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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