JP2012063989A - Icモジュール及びicカード - Google Patents

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Abstract

【課題】ICカードをATMで繰り返し使用しても故障しにくい信頼性の高いICモジュールとICカードを提供する。
【解決手段】ISO7816に規定のICカードに使用されるICモジュール2であって、複数の島状接触端子3のうち少なくとも一つの島状接触端子は引出領域3bを有しており、該引出領域に接するモジュール基板4に第1開口部4aを設け、複数の島状接触端子のうち、引出領域を有していない島状接触端子に接するモジュール基板に第2開口部4a’を設け、ICチップ6に設けられた少なくとも1つのICチップ端子6aと引出領域とを第1開口部を介して電気的に接続し、かつICチップに設けられた他のICチップ端子と引出領域を有していない島状接触端子とを第2開口部を介して電気的に接続することを特徴とするICモジュールである。
【選択図】図1

Description

本発明は、カード表面の接触端子に読み取り装置の端子を接触させて、ICチップとの間でデータを読み書きする接触端子付きICカードとカードに用いるICモジュールに関する。
中央処理装置や半導体メモリー等のICチップを内蔵するICカードは、従来の磁気カードに比べて、高度な暗号化による高いセキュリティを有し、記憶できるデータ容量も大きいため、磁気カードに代わって普及し、広く利用されている。
ICカードは、接触型と非接触型の2種類に大別され、接触型ICカードは合成樹脂などを基材とするカード本体にICチップが内蔵され、カード表面に露出した電気伝導素子である接触端子が設けられている。読み書き装置のカードスロットにICカードを挿入し、ICカードの表面端子と読み書き装置の端子を接触することでデータの送受信を行う。接触式ICカードは、大量のデータ交換や決済業務等交信の安全性が求められる用途である、キャッシュカードやクレジットカード等で利用されている。
一方、非接触型ICカードは、カード本体にICチップとアンテナが内蔵されている。カードのアンテナと読み取り装置のアンテナ間で無線にて送受信を行うため、カードを抜き差しする手間がなく、高速な処理が必要な鉄道・バスの決済処理等のゲート管理に使用されている。
近年、多目的な用途に1枚のカードで対応することを目的として前者の接触端子の接触による接触式通信の機能と後者の無線による非接触式通信の機能を兼ね備えた複合型のデュアルインターフェースICカード(1チップ)やハイブリットICカード(2チップ)が市場に流通し始めている。
接触型ICカードやデュアルインターフェースICカードなどは接触端子を有したICカードであり、これら接触端子付きICカードの一般的なICモジュールの接触端子とICチップのパッド間の接続機構について、図7を用いて説明する。パンチ等で開口部が開けられたモジュール基板の一方の面に接触端子が形成されており、モジュール基板のもう一方の面にチップを固定し、ICチップのパッドと接触端子とを開口部を通してボンディングワイヤにて電気的に接続されている。従来は、スルーホールを利用してフィルム基板の両面を接続させていたが、メッキ工程を追加することによるコスト高や樹脂封止時の開口部からの封止樹脂漏れの問題があり、近年はボンディングワイヤにて電気的に接続させる方法が一般的である。
一般的な接触端子付きICカードのICモジュールの接触端子は、ISO7816にて規定され、図7に示すように、8個の島状接触端子(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8)から構成され、ICカードにおける位置も規定されている。ただし、C4、C8は予備用端子で現状使用されていないため、これらを省いた6個の島状接触端子で構成されている場合もあるが、ICカードに島状接触端子を配置した際の端子位置は8端子のC1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8と同じであるため構造は割愛する。
接触端子付きICカードにて金融機関や貸金業者のサービスを利用する場合、主にATM(Automated teller machine)にICカードを挿入して利用される。一般的なATM内のカード搬送機構は、図8に示すように、カードの短辺の中点を結んだ中央線を中心として幅2mm〜5mmのローラーが通過するように構成されている。
接触端子付きICカードで、ATMへの出し入れを繰り返し行うと、図8に示す箇所で、搬送ローラーによる荷重を繰り返し受けることから、ローラーが通過する島状接触端子(C3、C4、C7、C8)にて、ボンディングワイヤが断線し、島状接触端子とICチップのパッド間の通信不良が発生する問題があった。
これを回避する方法として、特許文献1では、フィルム基板の開口部をICモジュールの中央側に配置し、封止樹脂外周から接触端子部のワイヤー接続箇所を遠ざけることで、フィルム基板と封止樹脂間の剥離によるボンディングワイヤ断線を回避する手法が提案されている。しかし、フィルム基板と封止樹脂間の剥離は進行するため、ボンディングワイヤの配置を剥離開始箇所から少し遠ざけただけでは、大幅な改善が見込めない点、ATMなどの搬送時のボンディングワイヤ断線は、フィルム基板と封止樹脂間の剥離に付随するものだけでなく、接触端子と封止樹脂間の剥離に付随するものや、接触端子とボンディングワイヤ自体の破断によるものもあり、改善策としては不十分であり、実用性に乏しい。
特開2007−133803号公報
本発明は、上記のような点に鑑みなされたもので、ICカードをATMで繰り返し使用しても故障しにくい信頼性の高いICモジュールとICカードを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために請求項1に記載の発明は、ISO7816に規定のICカードに使用されるICモジュールであり、かつ、モジュール基板の一方の面にICチップを有し、該モジュール基板の他方の面に複数の島状接触端子から構成される接触端子を少なくとも有するICモジュールであって、
前記複数の島状接触端子のうち少なくとも一つの島状接触端子は引出領域を有しており、該引出領域に接する前記モジュール基板に第1開口部を設け、
前記複数の島状接触端子のうち、前記引出領域を有していない島状接触端子に接する前記モジュール基板に第2開口部を設け、
前記ICチップに設けられた少なくとも1つのICチップ端子と前記引出領域とを前記第1開口部を介して電気的に接続し、かつ前記ICチップに設けられた他のICチップ端子と前記引出領域を有していない島状接触端子とを前記第2開口部を介して電気的に接続することを特徴とするICモジュールである。
また、請求項2に記載の発明は、前記第1開口部および前記第2開口部が、前記ISO7816に規定される端子C2と端子C3との間の領域の短手方向の中点と、端子C6と端子C7との間の領域の短手方向の中点とを結ぶ境界より、端子C2および端子C6側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のICモジュールである。
また、請求項3に記載の発明は、前記ICチップ端子と前記引出領域および前記引出領域を有していない島状接触端子との電気的接続に、ボンディングワイヤを使用することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のICモジュールである。
また、請求項4に記載の発明は、前記モジュール基板面上であって前記引出領域と前記第1開口部を挟んで対向する位置に配線を設け、該引出領域と該配線とをビアにて電気的に接続し、さらに該配線と前記ICチップ端子とをボンディングワイヤにて電気的に接続し、かつ、前記引出領域を有していない島状接触端子と前記ICチップ端子との接続にボンディングワイヤを使用することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のICモジュールである。
また、請求項5においては、請求項1から4のいずれかに記載のICモジュールを接着したことを特徴とするICカードである。
本発明のICモジュールを使用したICカードは、ATMなどのローラー搬送を行う装置を繰り返し利用する場合、接触式電気伝導素子である接触端子のうち、搬送用ローラーからの繰り返し荷重を受けるエリアに、ICチップとの電気的接続箇所を設ける必要がないため、ATMなどのローラー搬送装置での繰り返し利用に対する強度信頼性を向上させることが可能である。
(a)本発明のICモジュールの一実施形態を示す概略平面図である。(b)本発明のICモジュールの一実施形態を示す概略底面図である。(c)本発明のICモジュールの一実施形態を示す図1(b)中のA−A´における概略断面図である。 (a)本発明のICカードの一実施形態を示す概略平面図である。(b)本発明のICカードの一実施形態を示す概略底面図である。 (a)本発明のICモジュールの一実施形態を示す概略平面図である。(b)本発明のICモジュールの一実施形態を示す概略底面図である。 (a)本発明のICモジュールの一実施形態を示す概略平面図である。(b)本発明のICモジュールの一実施形態を示す概略底面図である。 (a)本発明のICモジュールの一実施形態を示す概略平面図である。(b)本発明のICモジュールの一実施形態を示す概略底面図である。 (a)本発明のICモジュールの一実施形態を示す概略平面図である。(b)本発明のICモジュールの一実施形態を示す概略底面図である。(c)本発明のICモジュールの一実施形態の電気的接続を説明する模式図である。 (a)従来のICモジュールの一実施形態を示す概略平面図である。(b)従来のICモジュールの一実施形態を示す概略底面図である。(c)従来のICモジュールの一実施形態を示す図7(b)中のA−A´における概略断面図である。 (a)従来のICカードの一実施形態を示す概略平面図である。(b)従来のICカードの一実施形態を示す概略底面図である。
以下、本発明の実施形態について図面に従って説明する。
(実施形態1)
以下、本発明にかかるICモジュールとICカードの一実施の形態について、図1および図2を参照して説明する。
モジュール基板4に第1開口部4a、第2開口部4a´を形成後、電気伝導性を有する金属層をモジュール基板4の片側にラミネートにて貼り付け、エッチングによって、島状接触端子3a(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8)と引出領域3bからなる接触端子3を形成した。ここで、引出領域3bは、C3、C7が有する領域であり、C3に接触し、かつC1、C2の外側の領域からエッチング溝に囲まれる領域までと、C7に接触し、C5、C6の外側の領域からエッチング溝に囲まれる領域までとを、引出領域3bとする(図1(a)斜線領域)。
また、第1開口部4aはモジュール基板4の、C3、C7が有する引出領域3bに接する範囲内にそれぞれ一ヶ所ずつ形成し、第2開口部4a´はモジュール基板4の、C1、C2、C5、C6が接する範囲内にそれぞれ一ヶ所ずつ形成した。
次に、モジュール基板4のもう一方の面にICチップを接着剤(図示しない)を介して取り付け、モジュール基板4の第2開口部4a´を利用して、ICチップの端子6aと島状接触端子3aをボンディングワイヤ7にて電気的に接続した。ここで、島状接触端子3aのうち、引出領域3bを有する端子(C3、C7)は、第1開口部4aを利用して引出領域3bでICチップの端子とボンディングワイヤ7にて接続することで、ICチップの端子6aと島状接触端子3a間を電気的に接続した。
最後に、トランスファーモールド工程を使用して、封止樹脂8にてICチップ6周辺を封止し、本発明のICモジュール2が完成する。
次に、カード基体9の凹部にICモジュール2を接着して、本発明のICカード1が完成する。
(実施形態2)
本発明のICモジュールとICカードの他の一実施形態について、図3を参照して説明する。
モジュール基板4に第1開口部4a、第2開口部4a´を形成後、電気伝導性を有する金属層をモジュール基板4の片側にラミネートにて貼り付け、エッチングによって、島状接触端子3a(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8)と引出領域3b、3b´からなる接触端子3を形成した。ここで、引出領域3bは、C3、C7が有する領域であり、C3に接触し、かつC1、C2の外側の領域からC1のC2と接していない外側とエッチング溝に囲まれる領域までと、C7に接触し、C5、C6の外側の領域からC5のC6と接していない外側とエッチング溝に囲まれる領域までとを、引出領域3bとする(図3(a)斜線領域)。また、引出領域3b´は、C4、C8が有する領域であり、C4に接触し、かつC1、C2、C3の外側の領域からC1周辺の引出領域3bの外側の領域であってエッチング溝に囲まれる領域までと、C8に接触し、C5、C6、C7の外側の領域からC5周辺の引出領域3bの外側の領域であってエッチング溝に囲まれる領域までとを、引出領域3b´とする(図3(a)網掛け領域)。
また、第1開口部4aはモジュール基板4の、C3、C7が有する引出領域3bに接する範囲内にそれぞれ一ヶ所ずつ形成し、さらにC4、C8が有する引出領域3b´に接する範囲内にそれぞれ一ヶ所ずつ形成し、第2開口部4a´はモジュール基板4の、C1、C2、C5、C6が接する範囲内にそれぞれ一ヶ所ずつ形成した。
次に、モジュール基板4のもう一方の面にICチップを接着剤(図示しない)を介して取り付け、モジュール基板4の第2開口部4a´を利用して、ICチップの端子6aと島状接触端子3aをボンディングワイヤ7にて電気的に接続した。ここで、島状接触端子3aのうち、引出領域3bを有する端子(C3、C7)は、第1開口部4aを利用して引出領域3bでICチップの端子とボンディングワイヤ7にて接続することで、ICチップの端子6aと島状接触端子3a間を電気的に接続した。また、引出領域3b´を有する端子(C4、C8)は、第1開口部4aを利用して引出領域3b´でICチップの端子とボンディングワイヤ7にて接続することで、ICチップの端子6aと島状接触端子3a間を電気的に接続した。
実施形態1と同様にして最後に、トランスファーモールド工程を使用して、封止樹脂にてICチップ6周辺を封止し、本発明のICモジュール2が完成する。
次に実施形態1と同様に、カード基体の凹部にICモジュール2を接着して、本発明のICカードが完成する。
(実施形態3)
本発明のICモジュールとICカードの他の一実施形態について、図4を参照して説明する。
モジュール基板4に第1開口部4a、第2開口部4a´を形成後、電気伝導性を有する金属層をモジュール基板4の片側にラミネートにて貼り付け、エッチングによって、島状接触端子3a(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8)と引出領域3bからなる接触端子3を形成した。ここで、引出領域3bは、C3、C7が有する領域であり、C3に接触し、かつC1、C2の内側の領域からエッチング溝に囲まれる領域までと、C7に接触し、C5、C6の内側の領域からエッチング溝に囲まれる領域までとを、引出領域3bとする(図4(a)斜線領域)。
また、第1開口部4aはモジュール基板4の、C3、C7が有する引出領域3bに接する範囲内にそれぞれ一ヶ所ずつ形成し、第2開口部4a´はモジュール基板4の、C1、C2、C5、C6が接する範囲内にそれぞれ一ヶ所ずつ形成した。
実施形態1と同様に次に、モジュール基板4のもう一方の面にICチップを接着剤(図示しない)を介して取り付け、モジュール基板4の第2開口部4a´を利用して、ICチップの端子6aと島状接触端子3aをボンディングワイヤ7にて電気的に接続した。ここで、島状接触端子3aのうち、引出領域3bを有する端子(C3、C7)は、第1開口部4aを利用して引出領域3bでICチップの端子とボンディングワイヤ7にて接続することで、ICチップの端子6aと島状接触端子3a間を電気的に接続した。
実施形態1と同様にして最後に、トランスファーモールド工程を使用して、封止樹脂にてICチップ6周辺を封止し、本発明のICモジュール2が完成する。
次に実施形態1と同様に、カード基体の凹部にICモジュール2を接着して、本発明のICカードが完成する。
(実施形態4)
本発明のICモジュールとICカードの他の一実施形態について、図5を参照して説明する。
モジュール基板4に第1開口部4a、第2開口部4a´を形成後、電気伝導性を有する金属層をモジュール基板4の片側にラミネートにて貼り付け、エッチングによって、島状接触端子3a(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8)と引出領域3bからなる接触端子3を形成した。ここで、引出領域3bは、C3、C7が有する領域であり、C3に接触し、かつC1、C2の内側の領域からエッチング溝に囲まれる領域までと、C7に接触し、C5、C6の外側の領域からエッチング溝に囲まれる領域までとを、引出領域3bとする(図5(a)斜線領域)。
また、第1開口部4aはモジュール基板4の、C3、C7が有する引出領域3bに接する範囲内にそれぞれ一ヶ所ずつ形成し、第2開口部4a´はモジュール基板4の、C1、C2、C5、C6が接する範囲内にそれぞれ一ヶ所ずつ形成した。
実施形態1と同様に次に、モジュール基板4のもう一方の面にICチップを接着剤(図示しない)を介して取り付け、モジュール基板4の第2開口部4a´を利用して、ICチップの端子6aと島状接触端子3aをボンディングワイヤ7にて電気的に接続した。ここで、島状接触端子3aのうち、引出領域3bを有する端子(C3、C7)は、第1開口部4aを利用して引出領域3bでICチップの端子とボンディングワイヤ7にて接続することで、ICチップの端子6aと島状接触端子3a間を電気的に接続した。
実施形態1と同様にして最後に、トランスファーモールド工程を使用して、封止樹脂にてICチップ6周辺を封止し、本発明のICモジュール2が完成する。
次に実施形態1と同様に、カード基体の凹部にICモジュール2を接着して、本発明のICカードが完成する。
(実施形態5)
本発明のICモジュールとICカードの他の一実施形態について、図6を参照して説明する。
モジュール基板4に第1開口部4a、第2開口部4a´を形成後、電気伝導性を有する金属層をモジュール基板4の片側にラミネートにて貼り付け、エッチングによって、島状接触端子3a(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8)と引出領域3bからなる接触端子3を形成した。ここで、引出領域3bは、C3、C7が有する領域であり、C3に接触し、かつC1、C2の外側の領域からエッチング溝に囲まれる領域までと、C7に接触し、C5、C6の外側の領域からエッチング溝に囲まれる領域までとを、引出領域3bとする(図6(a)斜線領域)。また、第2開口部4a´はモジュール基板4の、C1、C2、C5、C6が接する範囲内にそれぞれ一ヶ所ずつ形成した。
次に、モジュール基板4のもう一方の面にICチップを接着剤(図示しない)を介して取り付け、モジュール基板4の第2開口部4a´を利用して、ICチップの端子6aと島状接触端子3aをボンディングワイヤ7にて電気的に接続した。また、モジュール基板4上であって、C3およびC7の引出領域3bと第1開口部4aを挟んで対向する位置に配線5を設けた。島状接触端子3aのうち、引出領域3bを有する端子(C3、C7)は、第1開口部4aを利用して引出領域3bと配線5とをビア4bにて電気的に接続し、さらに前記配線5とICチップ6とをボンディングワイヤ7にて接続することで、ICチップの端子6aと島状接触端子3a間を電気的に接続した。図6(c)は、電気的接続の様子を説明する模式図である。
最後に、トランスファーモールド工程を使用して、封止樹脂8にてICチップ6周辺を封止し、本発明のICモジュール2が完成する。
次に実施形態1と同様に、カード基体9の凹部にICモジュール2を接着して、本発明のICカード1が完成する。
なお、本実施形態におけるICモジュールは、ワイヤーボンディング方式による接続機構のICチップについてその効果を得ているが、これに限定されるものではなく、フリップチップのバンプボンディング方式によるICモジュールにおいても使用可能である。
また、上述した全ての実施形態において、前記第1開口部および前記第2開口部は、ISO7816に規定される端子C2と端子C3との間の領域の短手方向の中点と、端子C6と端子C7との間の領域の短手方向の中点とを結ぶ境界より、端子C2および端子C6側に設ける。このような位置に設けることで、ATMなどの搬送用ローラーから繰り返し荷重を受けるエリアに、ICチップとの電気的接続箇所を設ける必要がなくなり、ボンディングワイヤが断線するなどの、島状接触端子とICチップとの通信不良を防ぐことが可能となる。
1・・・ICカード
2・・・ICモジュール
3・・・接触端子
3a・・・島状接触端子
3b・・・引出領域
3b´・・・引出領域
4・・・モジュール基板
4a・・・第1開口部
4a´・・・第2開口部
4b・・・ビア
5・・・配線
6・・・ICチップ
6a・・・ICチップ端子
7・・・ボンディングワイヤ
8・・・封止樹脂
9・・・カード基体
10・・・金属層
11・・・エッチング溝

Claims (5)

  1. ISO7816に規定のICカードに使用されるICモジュールであり、かつ、モジュール基板の一方の面にICチップを有し、該モジュール基板の他方の面に複数の島状接触端子から構成される接触端子を少なくとも有するICモジュールであって、
    前記複数の島状接触端子のうち少なくとも一つの島状接触端子は引出領域を有しており、該引出領域に接する前記モジュール基板に第1開口部を設け、
    前記複数の島状接触端子のうち、前記引出領域を有していない島状接触端子に接する前記モジュール基板に第2開口部を設け、
    前記ICチップに設けられた少なくとも1つのICチップ端子と前記引出領域とを前記第1開口部を介して電気的に接続し、かつ前記ICチップに設けられた他のICチップ端子と前記引出領域を有していない島状接触端子とを前記第2開口部を介して電気的に接続することを特徴とするICモジュール。
  2. 前記第1開口部および前記第2開口部が、前記ISO7816に規定される端子C2と端子C3との間の領域の短手方向の中点と、端子C6と端子C7との間の領域の短手方向の中点とを結ぶ境界より、端子C2および端子C6側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のICモジュール。
  3. 前記ICチップ端子と前記引出領域および前記引出領域を有していない島状接触端子との電気的接続に、ボンディングワイヤを使用することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のICモジュール。
  4. 前記モジュール基板面上であって前記引出領域と前記第1開口部を挟んで対向する位置に配線を設け、該引出領域と該配線とをビアにて電気的に接続し、さらに該配線と前記ICチップ端子とをボンディングワイヤにて電気的に接続し、かつ、前記引出領域を有していない島状接触端子と前記ICチップ端子との接続にボンディングワイヤを使用することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のICモジュール。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載のICモジュールを接着したことを特徴とするICカード。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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