JP2011170525A - カード基材及びこのカード基材を有するｉｃカード - Google Patents

カード基材及びこのカード基材を有するｉｃカード Download PDF

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Abstract

【課題】利便性の良いカード基材及びこのカード基材を有するＩＣカードを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明におけるＩＣカードは、カード基材７の内部に設けられた複数のアンテナのうち、何れのアンテナの非接触通信機能を有効にするかを穴４３、４４（切削部）の位置を変えることによって容易に選択することができるため、顧客からの要望による仕様の変更などによって急遽、使用するアンテナを変更したい場合にも対応することができ利便性が良い。
【選択図】 図２

Description

本発明はカード基材及びこのカード基材を有するＩＣカードに関する。
コンビカードと呼ばれるＩＣカードは、外部接続端子を利用して接触方式により外部通信を行うとともに、カード基材に埋め込まれたアンテナを利用して非接触方式で外部通信を行うことができることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１０２４２３号公報
ＩＣカードが外部通信を行う際に使用される電波には様々な周波数帯が存在し、通信距離や扱う情報量など用途に応じて使い分けられている。また、ＩＣカードのカード基材内部に設けられたアンテナは周波数帯によって異なり、複数の周波数帯で共用することが出来ない。そのため、顧客からの要望による仕様の変更などによって急遽、使用するアンテナを変更したい場合に対応することが出来ず、必ずしも利便性の良いものとは言えなかった。
そこで、本発明は利便性の良いカード基材及びこのカード基材を有するＩＣカード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請求項１記載のＩＣカードは、凹部を有するカード基材、及び前記凹部に格納されるＩＣモジュールから構成されるＩＣカードにおいて、前記ＩＣモジュールは、前記カード基材の内部に配設されたアンテナコイルと接続されることに基づいて外部装置と非接触通信を可能とする非接触通信用端子を有し、前記カード基材は、第１のアンテナ端子対を前記凹部の第１の位置に配置する第１のアンテナコイルと、第２のアンテナ端子対を前記凹部の第２の位置に配置する第２のアンテナコイルと、を有し、前記第１のアンテナ端子対が露出するように前記第１の位置に形成した切削部を導電材によって封入して接続した場合に前記第１のアンテナコイルと前記非接触通信用端子とを導通接続可能とし、又は前記第２のアンテナ端子対が露出するように前記第２の位置に形成した切削部を導電材によって封入して接続した場合に前記第２のアンテナコイルと前記非接触通信用端子とを接続可能とすることを特徴とする。
また、請求項３記載のカード基材は、カード基材の内部に配設されたアンテナコイルと接続されることに基づいて外部装置と非接触通信を可能とする非接触通信用端子を有するＩＣモジュールを凹部に有するカード基材において、第１のアンテナ端子対を前記凹部の第１の位置に配する第１のアンテナコイルと、第２のアンテナ端子対を前記凹部の第２の位置に配する第２のアンテナコイルと、を有し、前記第１のアンテナ端子対が露出するように前記第１の位置に形成した切削部を導電材によって封入して接続した場合に前記第１のアンテナコイルと前記非接触通信用端子とを導通接続可能とし、又は前記第２のアンテナ端子対が露出するように前記第２の位置に形成した切削部を導電材によって封入して接続した場合に前記第２のアンテナコイルと前記非接触通信用端子とを接続可能とすることを特徴とする。
本発明によれば利便性の良いカード基材及びこのカード基材を有するＩＣカードを提供することができる。
本発明の実施の形態１に係るＩＣカード１００の外観を示す図。 本発明の実施の形態１に係るＩＣカード１００のＢ−Ｂにおける断面を示す図。 本発明の実施の形態１に係るＩＣモジュール２１のＢ−Ｂにおける断面を示す図。 本発明の実施の形態１に係るアンテナ基板３１の外観を示す図。 本発明の実施の形態１に係るカード基材７の断面を示す図。 本発明の実施の形態１に係るミーリング工程の完了したカード基材７の断面を示す図。 本発明の実施の形態１に係るインプラント工程を説明する図。 本発明の実施の形態１に係るアンテナ８とＩＣモジュール２１との接続位置を示す図。 本発明の実施の形態１に係るＩＣカード１００におけるアンテナ８とＩＣモジュール２１との接続部分を示す図。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカード１００の外観を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカード１００のＢ−Ｂにおける断面を示す図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るＩＣモジュール２１の断面を示す図である。図４は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ基板３１の外観を示す図である。図５は、本発明の実施の形態１に係るカード基材７の断面を示す図である。
図１乃至図５を参照して本発明の実施の形態１に係るＩＣカード１００の構成について説明する。
本発明の実施の形態１に係るＩＣカード１００は、カードリーダ・ライタ（外部装置）とのデータ通信を接触或いは非接触（無線）のどちらでも行うことができるコンビカードとして説明する。
ＩＣカード１００は、図１、図２に示すようにアンテナ８（アンテナ８ａ：第１のアンテナコイル、アンテナ８ｂ：第２のアンテナコイル）（以下、区別して説明する必要が無い限りアンテナ８とする。）を備えたカード基材７と、カード基材７に実装されるＩＣモジュール２１を有している。
ＩＣモジュール２１は、図２、図３に示すように、ＩＣモジュール基板３と、ＩＣモジュール基板３に金ワイヤ５を用いてワイヤボンディングにより実装されるＬＳＩ２と、ＬＳＩ２と反対側のＩＣモジュール基板３に実装されるコンタクト部１と、アンテナ８との接続用のアンテナ接続端子４（非接触通信用端子）とにより構成されている。
さらにＩＣモジュール２１は、封止樹脂６によりワイヤボンディングによる接続部が封止されている。
コンタクト部１は、図１に示すように複数の端子１ａ〜１ｈによって構成されており、動作用の電源電圧（＋５Ｖ）用のＶＣＣ端子１ａ、リセット信号用のＲＳＴ端子１ｂ、クロック信号用のＣＬＫ端子１ｃ、接地用のＧＮＤ端子１ｄ、メモリ書込電源電圧用のＶＰＰ端子１ｅ、データ入出力用のＩ／Ｏ端子１ｆ、予備用端子１ｇ、１ｈからなっている。
図４に示すようにアンテナ基板３１は、基材に厚さ約０．０２５ｍｍのポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴとする）を用い、その片面にアルミ箔をエッチングして形成したアンテナ８とＩＣモジュール２１を接続するアンテナ端子３２、３３（３２ａ、３３ａ：第１のアンテナ端子対、３２ｂ、３３ｂ：第２のアンテナ端子対）（以下、区別して説明する必要が無い限りアンテナ端子３２、３３とする。）を形成する。
なお、本発明の実施の形態では、ＬＳＩ２の実装方法をワイヤボンディング方式としたが、フリップチップ方式などの他の方式でも良い。
図５に示すカード基材７は、アンテナ基板３１の表と裏にＰＥＴシートやＰＶＣシートを積層一体化したものである。
続いて、図６乃至図９を参照して本発明の実施の形態１に係るＩＣカード１００の製造工程について説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係るミーリング工程の完了したカード基材７の断面を示す図である。図７は、本発明の実施の形態１に係るインプラント工程を説明する図である。
先ず、図６に示すようにカード基材７の所定の位置にＩＣモジュール２１を埋め込む穴４１、４２と弾性導電材１０を装填する穴４３、４４を掘るための切削加工（以下、ミーリング加工とする）を行う。この後、図７に示すように弾性導電材１０を穴４３（４３ａ、４３ｂ）（以下、区別して説明する必要が無い限り穴４３とする））、穴４４（４４ａ、４４ｂ）（以下、区別して説明する必要が無い限り穴４４とする））に注入して盛り上げて塗布して硬化させておき、インプラント工程でＩＣモジュール２１を埋め込むことによりＩＣカード１００は製造される。
つまり、カード基材７にＩＣモジュール２１を埋め込むために、カード基材７にＩＣモジュール２１を格納する形状にエンドミルなどでミーリング加工を施すとともに、アンテナ端子３２、３３が露出するようにミーリング加工を行う。
図６に示すようにＩＣモジュール２１を接着するための穴４２と封止樹脂６によるＬＳＩの封止部をおさめるための穴４１がカード基材７の表面から凹状態（凹部）となっている。また、浅い接着穴４２に弾性導電材１０を装填し、アンテナ端子３２、３３を露出させるための穴４３、４４（切削部）が空けられている（ミーリング工程）。
穴４３ａ、４４ａはアンテナ８ａとＩＣモジュール２１とを接続する場合にはアンテナ端子３２ａ、３３ａが配される位置（第１の位置）に空けられる。一方、穴４３、４４４３ｂ、４４ｂはアンテナ８ｂとＩＣモジュール２１とを接続する場合にはアンテナ端子３２ｂ、３３ｂが配される位置（第２の位置）に空けられる
続いてミーリング加工を行った後、カード基材７のアンテナ端子３２、３３の露出部分に弾性導電材１０を盛り上げて塗布して硬化させておき、接着シート９を仮接着したＩＣモジュール２１を穴４３、４４に弾性導電材１０を装填したカードの装着用の穴４１、４２に落とし込み、加熱圧着して電気的・物理的に接続してＩＣカード１００を形成する。なお、ＩＣモジュール２１とカード基材７の固定は、アンテナ８以外の部分に接着シート９で接着する（インプラント工程）。
なお、アンテナ８とＩＣモジュール２１は、ＩＣモジュール２１のカード基材７への接着時に弾性導電材１０を圧縮するように固定し接続する。ここで、弾性導電材１０は、例えばシリコンに導電材が含まれているものなどで構成される。
図８にアンテナ８とＩＣモジュール２１との接続位置を示す。図８（ａ）は、アンテナ８ａとＩＣモジュール２１とが、穴４３ａ、４４ａを通してアンテナ端子３２ａ、３３ａを介し接続された場合を示す。一方、図８（ｂ）は、アンテナ８ｂとＩＣモジュール２１とが、穴４３ｂ、４４ｂを通してアンテナ端子３２ｂ、３３ｂを介し接続された場合を示している。
図９は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカード１００におけるアンテナ８とＩＣモジュール２１との接続部分を示す図である。
ＩＣモジュール２１のアンテナ接続端子４がそれぞれ弾性導電材１０を介してアンテナ端子３２、３３に接続され、かつＬＳＩ２とアンテナ接続端子４とが金ワイヤ５により接続されることにより、アンテナ８とＬＳＩ２とが接続される。
図９（ａ）は、アンテナ８ａとＩＣモジュール２１とが、穴４３ａ、４４ａを通してアンテナ端子３２ａ、３３ａを介し接続された場合を示す。一方、図９（ｂ）は、アンテナ８ｂとＩＣモジュール２１とが、穴４３ｂ、４４ｂを通してアンテナ端子３２ｂ、３３ｂを介し接続された場合を示している。
以上のように本実施の形態によれば、カード基材７の内部に設けられた複数のアンテナのうち、何れのアンテナの非接触通信機能を有効にするかを穴４３、４４（切削部）の位置を変えることによって容易に選択することができるため、顧客からの要望による仕様の変更などによって急遽、使用するアンテナを変更したい場合にも対応することができ利便性が良い。
また、本実施の形態では、カード基材７内に設けられたアンテナ数が２つの場合を用いて説明したが、２つ以上であっても良いことは言うまでもない。
また、本実施の形態では、コンビカードを例にとって説明したがコンビカードに限定されず、複数のアンテナを有するＩＣカードであれば適用できるものとする。
なお、本発明は上記の実施の形態に限られるものではなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であって、封止樹脂６、カード基材７の材料などは任意である。
１ コンタクト部
２ ＬＳＩ
３ ＩＣモジュール基板
４ アンテナ接続端子
５ 金ワイヤ
６ 封止樹脂
７ カード基材
８ アンテナ
９ 接着シート
１０ 弾性導電材
２１ ＩＣモジュール
３１ アンテナ基板
３２、３３ アンテナ端子
４１〜４４ 穴
１００ ＩＣカード

Claims (4)

  1. 凹部を有するカード基材、及び前記凹部に格納されるＩＣモジュールから構成されるＩＣカードにおいて、
    前記ＩＣモジュールは、
    前記カード基材の内部に配設されたアンテナコイルと接続されることに基づいて外部装置と非接触通信を可能とする非接触通信用端子を有し、
    前記カード基材は、
    第１のアンテナ端子対を前記凹部の第１の位置に配置する第１のアンテナコイルと、
    第２のアンテナ端子対を前記凹部の第２の位置に配置する第２のアンテナコイルと、
    を有し、
    前記第１のアンテナ端子対が露出するように前記第１の位置に形成した切削部を導電材によって封入して接続した場合に前記第１のアンテナコイルと前記非接触通信用端子とを導通接続可能とし、又は前記第２のアンテナ端子対が露出するように前記第２の位置に形成した切削部を導電材によって封入して接続した場合に前記第２のアンテナコイルと前記非接触通信用端子とを接続可能とすることを特徴とするＩＣカード。
  2. 前記第１のアンテナコイルによる無線通信と前記第２のアンテナコイルによる無線通信の周波数帯が異なることを特徴とする請求項１記載のＩＣカード。
  3. カード基材の内部に配設されたアンテナコイルと接続されることに基づいて外部装置と非接触通信を可能とする非接触通信用端子を有するＩＣモジュールを凹部に有するカード基材において、
    第１のアンテナ端子対を前記凹部の第１の位置に配する第１のアンテナコイルと、
    第２のアンテナ端子対を前記凹部の第２の位置に配する第２のアンテナコイルと、
    を有し、
    前記第１のアンテナ端子対が露出するように前記第１の位置に形成した切削部を導電材によって封入して接続した場合に前記第１のアンテナコイルと前記非接触通信用端子とを導通接続可能とし、又は前記第２のアンテナ端子対が露出するように前記第２の位置に形成した切削部を導電材によって封入して接続した場合に前記第２のアンテナコイルと前記非接触通信用端子とを接続可能とすることを特徴とするカード基材。
  4. 前記第１のアンテナコイルによる無線通信と前記第２のアンテナコイルによる無線通信の周波数帯が異なることを特徴とする請求項３記載のカード基材。
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