JP2011257981A

JP2011257981A - デュアルインターフェースｉｃカード

Info

Publication number: JP2011257981A
Application number: JP2010131824A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Hosaka; 和宏保坂; Fumihiro Takayama; 文博高山
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2011-12-22

Abstract

【課題】キャッシュディスペンサーやＡＴＭ等におけるカード搬送時に、上下の搬送ローラから加わる荷重負荷によるＩＣモジュールとアンテナ接合部で発生する剥離不良を低減させたデュアルインターフェースＩＣカードを提供する。
【解決手段】接触式通信機能・非接触式通信機能の両方を有するＩＣモジュールを搭載し、非接触式通信を行うための、アンテナとＩＣモジュールとを導電性材料によって接続したデュアルインターフェースＩＣカードにおいて、ＩＣモジュールとアンテナの接合部をカード中心より遠ざけ、カード搬送装置の搬送ローラによる荷重負荷を無くした。
【選択図】図５

Description

接触式通信機能・非接触式通信機能の両方を有するＩＣチップを搭載し、非接触式通信を行うための、アンテナとＩＣモジュールとを導電性材料（銀ペースト、はんだ等）によって接続したデュアルインターフェースＩＣカードに関するものである。

近年デュアルインターフェースＩＣカードの利用分野も多岐にわたり、クレジットカードやキャッシュカード等に利用されるようになってきたが、当該分野において利用するためには、ＩＣモジュールとアンテナの接合部が剥離しない信頼性の高いＩＣカードを提供する必要がある。

特にキャッシュカードにおいては、キャッシュディスペンサーによる過度のローラ搬送が想定されるため、ＩＣモジュールとアンテナとの接合部が剥離しないための高い信頼性が求められる。

現在市場に設置されているＡＴＭやキャッシュディスペンサー等のカード搬送装置においては、カードを搬送するための搬送ローラがカード中央に配置されているものと、カード長辺の両サイドに配置されておいるものとがあるが、そのほとんどはカード中央に配置されている。

カードには接触式ＩＣモジュールの接触端子の他、磁気テープを設ける領域や、エンボス文字加工がなされる領域がある。キャッシュディスペンサーやＡＴＭ等におけるカードの搬送は、搬送ローラが磁気テープ、エンボス文字加工エリアを避けるため、カード中央に搬送ロールを配置して搬送される。この時ＩＣモジュールとアンテナの接合部はカード内に埋め込まれており、搬送ローラを避ける等の配慮が無く、上下の搬送ローラから荷重負荷がかけられた状態となる（非特許文献１、非特許文献２）。

しかし従来のデュアルインターフェースＩＣカードにおいてはＩＣモジュールとアンテナの接合部は、ＩＣモジュールの中央位置に配置され、ＩＣモジュールの長辺側の上下の位置で、一般的には銀ペーストやはんだ等の導電性材料を用いて接続されてきた（特許文献１）。

またＩＣモジュールとアンテナの接合部を大面積することが検討されており、ＩＣモジュールの短辺方向中央に配置され、カード中央であることから、搬送の度に上下の搬送ローラから荷重負荷がかけられた状態となる（特許文献２）。

ＩＣモジュールの長辺側の下の位置も含めこの位置は一般的なカード搬送装置の搬送ローラの位置と重なる線上にある。カードを使用する度にＩＣモジュールとアンテナの接合部に搬送ローラの荷重や曲げ応力が繰り返し掛かることにより剥離し、通信出来なくなってしまうといった不良を発生させてしまうことがある。

ＩＣモジュールとアンテナ接合部は一般的に導電性材料（銀ペーストやはんだ等）にて接着導通されるが、接着するという特性上、その一部分でも剥離が発生してしまうと、そこをきっかけに簡単に全体が剥離してしまい、通信不良となる。

特開２００２−９２５７７号公報特開２０００−１８２０１７号公報

ＪＩＳＸ６３０２−２６．１ＪＩＳＸ６３０２−１８．１

本発明は、従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、キャッシュディスペンサーやＡＴＭ等におけるカード搬送時に、上下の搬送ローラから加わる荷重負荷によるＩＣモジュールとアンテナ接合部で発生する剥離不良を低減させたデュアルインターフェースＩＣカードを提供することにある。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、接触式通信機能・非接触式通信機能の両方を有するＩＣモジュールを搭載し、非接触式通信を行うための、アンテナとＩＣモジュールとを導電性材料によって接続したデュアルインターフェースＩＣカードにおいて、ＩＣモジュールとアンテナの接合部をカード中心より遠ざけ、カード搬送装置の搬送ローラによる荷重負荷を無くしたことを特徴とするデュアルインターフェースＩＣカードである。

また、請求項２に記載の発明は、前記ＩＣモジュールと前記アンテナの接合部がカードの長辺の上端から１５．９５ｍｍより下で、かつカードの長辺の下端から２９．４９ｍｍより上の間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のデュアルインターフェースＩＣカードである。

また、請求項３に記載の発明は、前記アンテナと接合される前記ＩＣモジュールの２つの接続用端子が、ＩＣモジュールの左右で、かつカード長辺の上端側に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載のデュアルインターフェースＩＣカードある。

また、請求項４に記載の発明は、前記アンテナと接合される前記ＩＣモジュールの２つの接続用端子が、ＩＣモジュールの上端で、かつカード長辺の上端面と略並行に、かつ略直線状に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載のデュアルインターフェースＩＣカードである。

また、請求項５に記載の発明は、前記アンテナと接合される前記ＩＣモジュールの２つの接続用端子をそれぞれ分岐させ、ＩＣモジュールの接続位置に対して複数箇所にて接続したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のデュアルインターフェースＩＣカードである。

本発明により、デュアルインターフェースＩＣカードがキャッシュディスペンサーやＡＴＭ等で使用される時にカードが搬送され、上下の搬送ローラから加わる荷重負荷によるＩＣモジュールとアンテナ接合部で発生する剥離不良の発生頻度が低減される。また前記接合部がカード中心より遠ざかり、カードが短辺方向に曲げられた時の曲率が小さくなるため、曲げ応力による剥離不良も低減され、更なる信頼性の向上が図られる。

従来のデュアルインターフェースＩＣカードにおけるＩＣモジュールとアンテナの接合部とＡＴＭローラ搬送領域との関係を示した平面概念図。従来のデュアルインターフェースＩＣカードにおけるＩＣモジュールとアンテナの接合部、接触式ＩＣモジュールの接触端子、磁気テープ、エンボス文字加工の各エリアとＡＴＭローラ搬送領域との配置関係を断面により示した概念図接触式通信機能・非接触式通信機能の両方を有するＩＣモジュールの断面概念図カード搬送時のローラ搬送の状態を図２のＸ−Ｘ’の断面で示した概念図本発明のＩＣモジュールとアンテナの接合部を搬送ローラからの荷重負荷から回避させた実施例１のデュアルインターフェースＩＣカードの概念平面図。本発明のＩＣモジュールとアンテナの接合部を搬送ローラからの荷重負荷から回避させた実施例２のデュアルインターフェースＩＣカードの概念平面図。本発明のＩＣモジュールとアンテナの接合部を搬送ローラからの荷重負荷から回避させるとともに、２箇所の接合部をそれぞれ複数個設けた実施例３のデュアルインターフェースＩＣカードの概念平面図。

図１は従来のデュアルインターフェースＩＣカードにおけるＩＣモジュール６とアンテナ２の接合部７と、ＡＴＭローラ搬送領域Ｃとの関係を示しており、カード搬送時に搬送ＡＴＭローラ８による荷重負荷がＩＣモジュール６とアンテナ２との接合部７にかかっていることを示している。

図２はデュアルインターフェースＩＣカードにおける、磁気ストライプトラック１，２，３領域Ａ、磁気ストライプトラック１，２領域Ｂ、ＡＴＭローラ搬送領域Ｃ、エンボス領域Ｄ、を示しており、磁気ストライプトラック１，２，３領域Ａはカード上端３から１５．９５ｍｍ、磁気ストライプトラック１，２領域Ｂはカード上端３から１１．８９ｍｍ、エンボス領域Ｄはカード下端４から２４．０３ｍｍＡＴＭローラ搬送領域Ｃはカード中心５ｍｍと想定すると領域Ｅはカード下端４から２９．４９ｍｍに設けられている。

カードの規格による制限に加え、カードの搬送安定性を考慮すればローラの配置は必然的にカード中央となる。更にエンボス領域Ｄに当たらないよう設計されており、ＡＴＭ搬送ローラ８は５ｍｍ程度の大きさとなっている。

また、カード上端３およびカード下端４のカード両端に搬送ローラを配置という機構も提案されているが、現在市場に設置されているＡＴＭ、キャッシュディスペンサー等に用いられているカード搬送装置はカード中央に設けられている。

ＡＴＭ、キャッシュディスペンサー等の搬送ローラはカードの仕様上、カード上端３にある磁気ストライプトラック１，２、３領域Ａ上に配置することは出来ない。よってカード上端３から１５．９５ｍｍより下に位置する必要がある。またカード下端４にあるエンボス領域上にも配置することが出来ないため、カード下端４から２４．０３ｍｍより上に配置する必要がある。

よってローラの仕様を考慮すると、ＩＣモジュール６とアンテナ２の接続部７はＡＴＭローラ８が設置されているＡＴＭロール搬送領域(カード下端から２９．４９ｍｍ、カード中心５ｍｍ)から外れた、カード上端３から１５．９５ｍｍより下で、かつカード下端４から２９．４９ｍｍより上に配置する必要がある。

図３は接触式通信機能・非接触式通信機能の両方を有するＩＣモジュール６の断面概念図であり、モジュール基板１１はガラスエポキシ等の絶縁基板上にＩＣチップ１３がＣＯＴ実装され、アンテナ接続用端子１０や接触接続用端子１５へボンディングワイヤー１２でワイヤーボンディングされることを示している。またその周辺はモールド樹脂１４によ
り封止され、アンテナ接続用端子１０はモールド樹脂の外に配置されている。

図４はカード搬送時のローラ搬送の状態を示した図２のＸ−Ｘ’の断面を示しており、カード搬送時にＩＣモジュール６とアンテナ接続用端子１０とを導電性材料９にて接合させた接合部７に、搬送ＡＴＭローラ８による荷重負荷がかかった状態を示している。

カード本体１は、上下２枚の部材からなり、各部材の間に接触式および非接触式通信を行うためのＩＣモジュール６やアンテナ２が挟み込まれるように埋設されている。基材シートの厚みは１５マイクロメートル（μｍ）から２００μｍ程度までの範囲で設定可能であり、カード基材はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰＥＴ−Ｇ）等のプラスチックシートが好適である。

アンテナ２はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のベース基材の上に、銅やアルミなどの材料においてコイル状としたものであり、ＩＣモジュール６のアンテナ接続用端子１０と接続出来るようアンテナ側の端子も併せて上部方向を網羅出来るようにアンテナを配置する。

アンテナ２は、エッチング等によって、基材シート７上に２０μｍから５０μｍ程度の厚さに形成されており、非接触式通信用のコイル状のアンテナパターンと、ＩＣチップ１４と接続端子基板１５とを接続するための接続部７と、共振周波数調整用のコンデンサパターンとから構成されている。接続部７は、銅箔パターン等により形成されていて、必要に応じニッケルメッキおよび接触抵抗低減のための金メッキが施されても良い。

図５は実施例１におけるＩＣモジュール６とアンテナ２の接合部７とＡＴＭローラ搬送領域Ｃとの位置関係を示しており、接合部７は、カード上端部３側、ＩＣモジュール６のモールド樹脂１５の左端側で、右端側のＡＴＭロール搬送領域Ｃから外れた、接合部７の中心がカード上端３より２０．８２ｍｍ、カード左端５より１０．０６ｍｍと２０．０６ｍｍに配置してある。

図６は実施例におけるＩＣモジュール６とアンテナ２の接合部７とＡＴＭロール搬送領域Ｃとの位置関係を示しており、２つの接合部７が２つともカード上端３側、ＩＣモジュールのモールド樹脂部の上端側で、ＡＴＭローラ搬送領域Ｃから外れた、接合部７の中心がカード上端３より１８．９８ｍｍ、カード左端５より１２．１４ｍｍと１７．９５ｍｍに配置してある。

図７は実施例におけるＩＣモジュール６とアンテナ２の接合部７とＡＴＭローラ搬送領域Ｃとの関係を示しており、２箇所の接合部をそれぞれ２箇所に設けてあり、ＩＣモジュール６のモールド樹脂１５の左端側、右端側、および、上端側の２箇所の計４箇所で接合してあり、接合部７の位置関係は実施例１および実施例２と同じである。
＜比較例１＞
比較として従来のカードの接合部７はＡＴＭローラ搬送領域Ｃ内に配置してあり、接合部７の中心がそれぞれ長辺側カード上端３より２３．８９ｍｍ、短辺側カード左端５より１０．０６ｍｍと２０．０６ｍｍである。
<評価方法＞
曲げ試験に関してはＪＩＳＸ６３０５−１（２００３）５．８準拠したカードの曲げ耐性を確認するための試験とした。

ねじり試験に関してはＪＩＳＸ６３０５−１（２００３）５．９準拠したカードのねじり耐性を確認するための試験とした。

３ホイール試験に関してはＪＩＳＸ６３０５−３（２００２）の付属書Ａ準拠したカードのローラー搬送耐性を確認するための試験とした。

搬送回数は表裏ともに１０００回の実施を行った。

比較結果を表に示す。

ここで通信不良とは、ＩＣモジュール、アンテナ接合部の剥離であって、表１に示した通り、ＩＣモジュールとアンテナ接合部を通常の短辺方向中央に配置したものに比べ、接合部を上部にずらしたもののほうが耐久性に優れていることが確認された。

これはＩＣモジュールとアンテナの接合部を搬送ローラから直接荷重されない位置にて導通させるためであり、ローラの繰り返し搬送において高い信頼性を持たせることが出来た。またカードを短辺方向に曲げた場合の曲げ応力に対しても、接合部はカード中心より遠ざかることにより、曲率が小さくなるため信頼性があがる。

１・・・カード本体
２・・・アンテナ
３・・・カード上端
４・・・カード下端
５・・・カード左端
６・・・ＩＣモジュール
７・・・接続部
８・・・ＡＴＭローラ
９・・・導電性材料
１０・・・アンテナ接続用端子
１１・・・モジュール基板
１２・・・ボンディングワイヤー
１３・・・ＩＣチップ
１４・・・モールド樹脂
１５・・・接触接続用端子
Ａ・・・磁気ストライプトラック１，２，３領域（カード上端から１５．９５ｍｍ）
Ｂ・・・磁気ストライプトラック１，２領域（カード上端から１１．８９ｍｍ）
Ｃ・・・ＡＴＭローラ搬送領域(カード下端から２９．４９ｍｍ、カード中心５ｍｍ)
Ｄ・・・エンボス領域（カード下端から２４．０３ｍｍ）
Ｅ・・・カード下端からＡＴＭローラ搬送領域の上端まで（カード下端から２９．４９ｍｍ）

Claims

接触式通信機能・非接触式通信機能の両方を有するＩＣモジュールを搭載し、非接触式通信を行うための、アンテナとＩＣモジュールとを導電性材料によって接続したデュアルインターフェースＩＣカードにおいて、ＩＣモジュールとアンテナの接合部をカード中心より遠ざけ、カード搬送装置の搬送ローラによる荷重負荷を無くしたことを特徴とするデュアルインターフェースＩＣカード。
前記ＩＣモジュールと前記アンテナの接合部がカードの長辺の上端から１５．９５ｍｍより下で、かつカードの長辺の下端から２９．４９ｍｍより上の間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のデュアルインターフェースＩＣカード。
前記アンテナと接合される前記ＩＣモジュールの２つの接続用端子が、ＩＣモジュールの左右で、かつカードの長辺の上端側に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載のデュアルインターフェースＩＣカード。
前記アンテナと接合される前記ＩＣモジュールの２つの接続用端子が、ＩＣモジュールの上端で、かつカード長辺の上端面と略並行に、かつ略直線状に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載のデュアルインターフェースＩＣカード。
前記アンテナと接合される前記ＩＣモジュールの２つの接続用端子をそれぞれ分岐させ、ＩＣモジュールの接続位置に対して複数箇所にて接続したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のデュアルインターフェースＩＣカード。