JP2011521367A - 複数の部品を有するｉｃチップカード - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明は、ＩＣチップカード及びＩＣチップカードの製造方法に関するものであり、当該ＩＣチップカードは、カード本体に配置されたＩＣチップ（２１）を有すると共に、接続導体配線（２０）を介してＩＣチップに電気的に接続された複数の部品（１８，１９，２２）を有しており、前記カード本体が、積層構造をなして配置された複数の基板層（１１，１２，１３）からなり、前記部品と前記接続導体配線とは、部品層部と接続層部という異なる基板層に配置されており、互いに重なり合うように配置されることによって電気的接続を行う接触面（２３，２４，２５，２６，３１，３２，３３，３４）を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、カード本体に配置されたＩＣチップを有すると共に、接続導体配線を介してＩＣチップに電気的に接続された複数の部品を有するＩＣチップカードであって、積層構造をなして配置された複数の基板層によってカード本体が形成されるＩＣチップカードに関する。また、本発明はＩＣチップカードの製造方法に関する。

上述したような形式のＩＣチップカードは、様々な形で具体化されることが知られており、それらは特にＩＣチップカードに含まれる部品の種類や数が相違したものとなっている。例えば、このようなＩＣチップカードは、電池のようなエネルギ供給ユニットを有したいわゆるアクティブ型カードのような形式で構成され、このエネルギ供給ユニットはカード本体に組み込まれており、接続導体配線を介してＩＣチップと電気的に接続されて、ＩＣチップや、例えばＩＣチップと共にカード本体に設けることが可能な表示ユニットに対し、所望の作動電圧で電力を供給するようになっている。

また、アンテナユニットを有するトランスポンダユニットにＩＣチップが組み込まれたパッシブ型ＩＣチップカードも知られており、このトランスポンダは、カード本体の外部に設けられたエネルギ供給源から得られるエネルギをＩＣチップに供給すると共に、データ転送を行う機能を有している。この場合、ＩＣチップは直接的にアンテナユニットと接続されるようにしてもよいし、接続導体配線を介してアンテナユニットに接続されるようにしてもよい。そして、この接続導体配線は、必要に応じ、ＩＣチップを表示ユニットのような他の構成部品に接続するためにも用いられる。

ＩＣチップと同じカード本体に配置されると共に接続導体配線を介してＩＣチップと接続される上述の部品の他に、接続導体配線を介してＩＣチップと接続可能なスピーカやスイッチなどといった、ＩＣチップカードに求められる機能性に応じて用いられる複数の部品が知られている。

カード本体に配置される部品の数に応じ、全体として複雑な接続導体構造をカード本体に形成することが可能である一方で、これにより信頼性の高いＩＣチップカードの製造が一層難しくなり、特に積層構造をなして配置された複数の基板層によってカード本体が形成されている場合には、個々の基板層の構成を変更しなければならないことが多々ある。

カード本体における接続導体構造の複雑化、及びＩＣチップカードに求められる様々な機能性に起因して生じる基板層の構成の多様化は、相応の製造経費及びそれに伴う製造原価をもたらすものとなる。

従って、本発明の目的は、様々に異なる機能性を有したＩＣチップカードの製造を簡素化するようなＩＣチップカードの構成及び製造方法を提案することにある。

このような目的を達成するため、本発明のＩＣチップカードは、特許請求の範囲における請求項１の特徴を含んでいる。

本発明のＩＣチップカードにおいて、部品と接続導体配線とは、異なる基板層、即ち部品層部と接続層部とに配置されており、互いに重なり合うようにして配置されることにより電気的接続を行う接触面を有している。

従って、本発明のＩＣチップカードによれば、ＩＣチップカードに求められる機能性に対応して定められるモジュール構造を実現することが可能となると共に、標準化された基板層をＩＣチップカードに求められる機能性に応じて組み合わることにより構成されるモジュール構造を実現することが可能となる。

接続層部が複数の接続導体層を備え、これら接続導体層のそれぞれには、接触面を介して互いに接続されることにより接続導体配線を形成する接続導体モジュールが設けられる場合、ＩＣチップカードに求められる機能性に応じ、それぞれの接続導体層で構成されたモジュールの形態で接続導体配線を予め構成しておくことが可能となる。

ＩＣチップカードの好ましい態様によれば、接続層部に対して、１または複数の部品層からなると共に、ＩＣチップのためのエネルギ供給ユニットに加えて出力ユニットまたは入力ユニットを備えた部品層部が設けられる。

出力ユニットまたは入力ユニットが第１部品層に配置され、エネルギ供給ユニットが第２部品層に配置される場合、エネルギ供給ユニットを配置し形成する上で、割り振られた部品層をそっくりそのまま用いることが可能となり、例えば基板層の全面にわたって電池ユニットを延設することにより、相応の容量を有した電池ユニットを実現することが可能となる。

接続層部を部品層の間に配設することにより、部品層に配置された部品に設けられる接触面と、接続導体配線に設けられる接触面との間で直接的な接続が行われるようにすればとりわけ効果的である。

特に、複数の部品層の数に対応して多数の部品が存在する場合、接続層部の接続導体層と、部品層部の部品層とを交互に積層するようにすれば効果的である。

また、ＩＣチップカードにおいて組み合わせる部品の種類に応じ、少なくとも一部の部品、即ち、例えば表示ユニットと当該表示ユニットを起動する押圧スイッチとが、部品群をなして共通の部品層に配置されるようにしても効果的である。

別の態様として、例えば電池ユニットが部品の１つとして用いられる場合、少なくとも一部の部品が別個の部品として個別の部品層に配置されるようにすると効果的である。

少なくとも一部の部品が、いくつかの隣接する部品層にわたって延設されるようにすれば、ＩＣチップモジュールのような更に大きな部品を、別々の基板層によって形成される積層構造内に収容することが可能となり、この場合、接続端子を有するＩＣチップモジュール用チップキャリアを１つの部品層に収容すると共に、封止部材が設けられたＩＣチップをもう１つの部品層に収容することができる。

部品は、１つ以上の部品層に設けられる少なくとも１つの開口部によって、当該部品の大きさに良好に適合するように形成された部品用凹部内に配設するのが好ましい。

この開口部に充填材が設けられるようにすれば、カード本体に空洞が生じるのを防止することができる。

充填材を加熱活性化接着材で形成することにより、比較的低い積層処理温度の場合においても、開口部の周辺領域において信頼性の高い積層構造を得ることができるようにするのが好ましい。

接続導体層と部品層とを形成する基板層の間に、加熱活性化接着材を設けるようにすれば、いわゆる熱間積層処理として知られている比較的低い積層処理温度での積層処理において、カード本体の製造を一括して行うことが可能となる。

上記の目的を達成するため、本発明の方法は、特許請求の範囲における請求項１４の特徴を含んでいる。

本発明によれば、第１番目の工程において、互いに積層状態で接合された複数の部品層及び接続導体層による積層構造をなすカード本体が製造される。この工程の後の積層工程において、カード本体にカバー層が接合される。このようにして、機能性を有していない単体として形成されたカード本体から開始し、例えば印刷がなされたカバー層を、その後の工程によって接合することにより、個々に特徴を有したＩＣチップカードを製造することができる。

第１実施形態に係るＩＣチップカードの積層構造を示す図である。 積層構造から製造されたＩＣチップカードを示す図である。 第２実施形態に係るＩＣチップカードの積層構造を示す図である。 第３実施形態に係るＩＣチップカードの積層構造を示す図である。 第４実施形態に係るＩＣチップカードの積層構造を示す図である。

以下、図面を参照し、ＩＣチップカードの好ましい実施形態について更に詳しく説明する。

図１は、接続導体層１１を有したＩＣチップカード１０の積層構造を示しており、接続導体層１１は、上側部品層１２と下側部品層１３との間の中間層として配置されている。本実施形態において、接続導体層１１及び部品層１２，１３は、ＰＶＣまたはＰＣからなる基板１４，１５，１６を有しており、ＩＣチップカード１０を製造するべく、それ自体公知の積層工程において互いに平面的に接合されることにより、図１Ａに示すような積層構造をなすカード本体１７を形成する。

図１に例示する典型的な実施形態において、上側部品層１２は「セグメントディスプレイ」として構成された表示ユニット１８と、押しボタン１９とを有しており、これら表示ユニット１８及び押しボタン１９はいずれも、接続導体層１１に形成されている接続導体配線２０を介してＩＣチップ２１及び電池ユニット２２と接続されている。そして、ＩＣチップ２１及び電池ユニット２２は、いずれも下側部品層１３の基板１６上に配置されている。

接続導体層１１の接続導体配線２０は、図１に示す実施形態において、導電線２９からなる導電線配線として形成されており、これら導電線２９の自由端には、本実施形態において表示ユニット１８、押しボタン１９、ＩＣチップ２０及び電池ユニット２２として具現化されている部品に対してそれぞれ割り当てられた接触面２３，２４，２５及び２６が設けられている。本実施形態の場合、接触面２３，２４，２５及び２６は、接続導体層１１の上面２７及び下面２８の双方から接触可能とするビア（ｖｉａ）の形式で設けられている。本実施形態では導電線２９に絶縁外皮が設けられており、短絡を生じることなく導体のブリッジ３０を形成することができるようになっている。

図１に示すように、部品層１２及び１３に配置され、本実施形態においては表示ユニット１８、押しボタン１９、ＩＣチップ２１、及び電池ユニット２２として具現化されている部品には、接触面３１，３２，３３及び３４が設けられている。これら接触面３１，３２，３３及び３４は、接続導体配線２０の接触面２３〜２６に重なるように設けられることにより、図１Ａに示すようなカード本体１７が製造されて積層構造が形成される際に、部品（表示ユニット１８、押しボタン１９、ＩＣチップ２１、電池ユニット２２）の接触面２３〜２６と、接続導体配線２０の接触面３１〜３４との直接的な接続を実現し、ＩＣチップカード１０の機能に必要な接続導体構造を形成する。

図１Ａに示すように、カード本体１７には、付加的なカバー層３５が設けられていてもよい。この場合、表示領域３８及びボタン３９のみが外側から触れられるような、即ち外側から見えるような状態で、表示ユニット１８及び押しボタン１９がカバー層３５で覆われように配置された開口部３６，３７が当該カバー層３５に設けられている。また、開口部をなくし、透けて見えるようにカバー層を構成することも同様に可能である。

図２は、２つの部品層１２，１３と、１つの接続導体層４０とからなるＩＣチップカード４１の構成を示している。同じ参照符号を用いていることから判るように、ＩＣチップカード４１の部品層１２，１３は、ＩＣチップカード１０の部品層１２，１３と同様に形成されている。

図１に示すＩＣチップカード１０とは異なり、接続導体層４０に形成された接続導体配線４２は、導電線２９を用いて構成されるものではなく、基板４３に接着された金属被覆構造４４を有している。このような金属被覆構造４４は、例えば基板４３の上面４５における金属付着処理またはエッチング処理によって生成することが可能である。図１に示すＩＣチップカード１０の接続導体配線２０と同様に、金属被覆構造４４によって形成される接続導体配線４２は接触面３１〜３４を有している。これら接触面３１〜３４は、本実施形態でも同様に表示ユニット１８、押しボタン１９、ＩＣチップ２１及び電池ユニット２２として具現化されて部品層１２，１３に配置された部品に設けられる接触面２３〜２６に対し、図１に関して既に述べたようにして割り当てられている。

図３は、同じ参照符号を用いていることから判るように、図１及び図２に示すＩＣチップカード１０及び４１の部品層１２，１３と同様の部品層１２，１３を有したＩＣチップカード４６の構成を示している。ＩＣチップカード１０及び４１とは異なり、ＩＣチップカード４６の構成には、２つの接続導体層４８及び４９によってモジュール式に形成された接続導体配線４７が含まれている。これら接続導体層４８及び４９は、接続導体モジュール５４，５５を備えており、接続導体モジュール５４，５５は、それぞれ互いに一致するような位置に配置された接触面２３〜２６を有する。そして、接触面２３〜２６は、接続導体層４８の基板５０及び接続導体層４９の基板５１にビア（ｖｉａ）として形成されている。基板５０の上面５２及び基板５１の上面５３にそれぞれ形成された接続導体モジュール５４及び５５は、接続導体層４８及び４９の接触面２３〜２６が互いに接合されたときに、図１に示す接続導体配線２０と同様の電気的機能を発揮する接続導体配線４７を形成するように配置されている。図３において接合導体層４９の上方に位置している接合導体層４８の基板５０が電気的絶縁体として機能することから、接続導体層４８及び４９にそれぞれ配置された接続導体モジュール５４及び５５はいずれも、特に絶縁を行うこともなく、任意の方法によって形成することが可能となる。従って、接続導体モジュール５４及び５５は、絶縁された導電線、もしくは非絶縁の導電線、または図２に示すＩＣチップカード４１の接続導体配線４２と同様の金属被覆により形成することができる。

図４は、「パッシブ型カード」として形成されたＩＣチップカード５６の構成を示しており、図４に示す実施形態においてＩＣチップカード５６は、図１に示すＩＣチップカード１０と同様に、接触面２３〜２６を有する接続導体配線２０が形成された接続導体層１１に加え、表示ユニット１８及び押しボタン１９を有した上側部品層１２を備えている。

図１に示すＩＣチップカード１０とは異なり、ＩＣチップカード５６の構成には２つの部品層５７及び５８が含まれている。部品層５７には、ビア（ｖｉａ）として形成された２つの接触面６０のほか、基板５９に配置されて接触面２５を有したＩＣチップ２１が設けられている。

部品層５８は、基板６１に配置されたアンテナユニット６２を有する。本実施形態において、このアンテナユニット６２は、基板６１の上面６３に埋め込まれたコイル６４として形成され、コイル６４の両端部にそれぞれ形成されたアンテナ用接触面６５を有している。本実施形態ではアンテナユニットがコイル６４として形成されているが、基板６１の上面６３に接着された金属被覆によってアンテナユニット６２を構成するようにしてもよい。この場合、アンテナユニット６２は、例えば図３に示す接続導体配線４７と同様にモジュール構造を有するようにして、異なる基板に配置された２つのアンテナモジュールにより導体のブリッジ６６を回避したモジュール形式で形成するようにしてもよい。

部品層５８のアンテナ用接触面６５に重なるようにして部品層５７の接触面６０が設けられると共に、接続導体層１１の接触面２５に重なるようにして部品層５７上のＩＣチップ２１の接触面２５が設けられていることから、図１に示すＩＣチップカード１０の接続導体構造と実質的に同様の接続導体構造を実現することができ、回路構成に関しては、電池ユニット２２がアンテナユニット６２に置き換えられる。

Claims (14)

1. カード本体（１７）に配置されたＩＣチップ（２１）を有すると共に、接続導体配線（２０，４２，４７）を介して前記ＩＣチップ（２１）に電気的に接続された複数の部品（１８，１９，２２，６２）を有するＩＣチップカードであって、前記カード本体が、積層構造をなして配置された複数の基板層（１１，１２，１３，４０，４８，４９，５７，５８）からなるＩＣチップカードにおいて、
   前記部品と前記接続導体配線とは、部品層部と接続層部という異なる基板層に配置されており、互いに重なり合うように配置されることにより電気的接続を行う接触面（２３，２４，２５，２６，３１，３２，３３，３４，６０，６５）を備える
   ことを特徴とするＩＣチップカード。
2. 前記接続層部は、複数の接続導体層（４８，４９）を備え、前記接続導体層（４８，４９）のそれぞれには、接触面を介して互いに接続されることにより前記接続導体配線を形成する接続導体モジュール（５４，５５）が設けられることを特徴とする請求項１に記載のＩＣチップカード。
3. 前記接続層部（２０，４２，４７）に対して、１または複数の部品層（１２，１３，５７，５８）からなると共に、前記ＩＣチップ（２１）のためのエネルギ供給ユニット（２２）に加えて出力ユニットまたは入力ユニット（１８）が設けられた部品層部が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣチップカード。
4. 前記出力ユニットまたは入力ユニット（１８）は第１部品層（１２）に配置され、前記エネルギ供給ユニット（２２）は第２部品層（１３）に配置されることを特徴とする請求項３に記載のＩＣチップカード。
5. 前記接続層部（１１，４０，４８，４９）は、前記部品層（１２，１３，５７，５８）の間に配置されることを特徴とする請求項４に記載のＩＣチップカード。
6. 前記接続層部の前記接続導体層（１１，４０，４８，４９）及び前記部品層部の前記部品層（１２，１３，５７，５８）は、交互に積み重ねて配置されることを特徴とする請求項４に記載のＩＣチップカード。
7. 少なくとも一部の前記部品（１８，１９，２１，２２，６２）は、部品群をなして共通の部品層に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＩＣチップカード。
8. 少なくとも一部の前記部品（１８，１９，２１，２２，６２）は、別個の部品として個別の部品層に配置されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＩＣチップカード。
9. 少なくとも一部の前記部品は、いくつかの隣接する部品層にわたって延設されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＩＣチップカード。
10. 前記部品は、１つ以上の部品層に設けられる少なくとも１つの開口部によって形成された部品用凹部内に配設されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のＩＣチップカード。
11. 前記開口部には充填材が設けられることを特徴とする請求項１０に記載のＩＣチップカード。
12. 前記充填材は、加熱活性化接着材によって形成されることを特徴とする請求項１１に記載のＩＣチップカード。
13. 前記接続導体層（１１，４０，４８，４９）と前記部品層（１２，１３，５７，５８）とを形成する前記基板層の間には、加熱活性化接着材層が設けられることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のＩＣチップカード。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載のＩＣチップカードの製造方法であって、
    互いに積層状態で接合された複数の部品層（１２，１３，５７，５８）及び接続導体層（１１，４０，４８，４９）による積層構造をなすカード本体（１７）を製造した後、更なる積層工程において前記カード本体にカバー層（３５）を接合することを特徴とするＩＣチップカードの製造方法。

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