JP2012093952A - 非接触及び接触共用ｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】カード基材及びアンテナの物理的耐久性を向上させ、信頼性の高いＩＣカードを提供する。
【解決手段】ＩＣカード１は、アンテナ２０を用いて外部との間で無線通信、及び外部接触端子１４を用いて外部との間で接触通信を行うＩＣチップ１１を備える非接触及び接触共用ＩＣカードであって、ＩＣチップ１１が実装され、両端部にアンテナ２０との接続部である基板側接続部１３をそれぞれ有する実装基板１２と、アンテナ２０の両端に設けられ、基板側接続部１３に接続され、このＩＣカード１の上面２ａを法線方向から見たときに、設置領域Ａ２３，Ａ２４が基板コーナ部１２ａ，１２ｂ，１２ｄ，１２ｅに重複するアンテナ側接続部２３，２４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触通信用のアンテナを備える非接触及び接触共用ＩＣカードに関するものである。

従来から、ＩＣカードは、データ通信を接続端子を介して行う接触型ＩＣカードと、アンテナを介して電磁誘導等により行う非接触型ＩＣカードとに分類されている。接触型ＩＣカードは、主に決済用途等、一方、非接触型ＩＣカードは、主に交通システム等のゲートアクセス管理等に用いられている。その一方で、接触型ＩＣカードの機能と非接触ＩＣカードの機能とをあわせ持つＩＣチップ（「コンビチップ」ともいう）を実装された非接触及び接触共用カード（「コンビカード」ともいう）があった（例えば特許文献１）。

非接触及び接触共用カードは、以下の工程に従って製造される。
（１）被覆付導線やエッチング加工にて形成されたアンテナコイルが埋め込まれたカード基板を作製する。
なお、アンテナの両端部の端子は、ＩＣチップ実装基板と安定的な接続を可能とするとともに、材料費を抑え、生産性をよくするために、一般的には、ＩＣチップ実装基板に設けられたアンテナ接続用端子と略同一サイズの略プレート状にしている。また、被覆付導線アンテナの場合には、両端部を連続的に狭ピッチで折畳んで、略プレート状に形成する。このため、被覆付導線アンテナは、両端部の端子サイズを大きくすると線長が長くなるので、形成時間が長くなり、また高コストになる。これらを防止するために、被覆付導線アンテナは、端子サイズを極力小さなサイズにするのが技術常識である。

（２）前記方式で作製されたアンテナ内蔵カードに対し、ＩＣ収容部をＮＣ加工等で削り凹部を形成するとともにアンテナの両端部を露出させた後、コンビチップが内蔵されたＩＣチップ実装基板（ＣＯＴ（Chip On Tape）、ＣＯＢ（Chip on Board））を装着し、アンテナ接続用端子とアンテナ両端部とを導電性接着剤等で接続することにより、非接触及び接触共用型のコンビカードが作製されている。

しかし、コンビカードにおけるカード基材自体は、柔軟性が高く、ＩＣチップ実装基板は、剛性が高い。またＩＣチップ実装基板は、カード基材に装着され、接合界面を有する。このため、カードを湾曲させた際、カード基材は、ＩＣチップ実装基板のエッジ部近傍で折れ曲がる傾向があり、折れ曲がり部周辺に応力が集中する。そのため、カードを繰り返し湾曲させた際、ＩＣチップ実装基板エッジ部周辺のカード基材自体やアンテナ部に亀裂が入りやすく、カードの外観を損ねたり、通信機能不具合を生じてしまうという問題があった。

特開２００９−１５７６６６号公報

本発明の課題は、カード基材及びアンテナの物理的耐久性を向上させ、信頼性の高いＩＣカードを提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

第１の発明は、アンテナ（２０，２２０）を用いて外部との間で無線通信、及び外部接触端子を用いて外部との間で接触通信を行うＩＣチップ（１１）を備える非接触及び接触共用ＩＣカードであって、前記ＩＣチップが実装され、両端部に前記アンテナとの接続部である基板側接続部（１３，２１３）をそれぞれ有するＩＣチップ実装基板（１２，２１２）と、前記アンテナの両端に設けられ、前記基板側接続部に接続され、このＩＣカードの表面（２ａ）を法線方向から見たときに、設置領域（Ａ２３，Ａ２４）が少なくとも前記ＩＣチップ実装基板のコーナ部である基板コーナ部（１２ａ，１２ｂ，１２ｄ，１２ｅ，２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｄ，２１２ｅ）に重複するアンテナ側接続部（２３，２４，２２３，２２４）とを備えること、を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカードである。
第２の発明は、アンテナ（２０，２２０）を用いて外部との間で無線通信、及び外部接触端子を用いて外部との間で接触通信を行うＩＣチップ（１１）を備える非接触及び接触共用ＩＣカードであって、前記ＩＣチップが実装され、両端部に前記アンテナとの接続部である基板側接続部（１２，２１２）をそれぞれ有するＩＣチップ実装基板（１２，２１２）を備え、この非接触及び接触共用ＩＣカードは、表面の法線方向から見たときに、外形が長方形であり、前記アンテナは、両端に設けられ前記基板側接続部に接続するアンテナ側接続部（２３，２４，２２３，２２４）を有し、このＩＣカードの表面（２ａ）を法線方向から見たときに、長辺方向内側の前記アンテナ側接続部（２４，２２４）の設置領域（Ａ２４）のみが、前記ＩＣチップ実装基板のコーナ部である基板コーナ部（１２ｄ，１２ｅ，２１２ｄ，２１２ｅ）に重複するように形成されていること、を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカードである。
第３の発明は、アンテナ（２０，２２０）を用いて外部との間で無線通信、及び外部接触端子を用いて外部との間で接触通信を行うＩＣチップ（１１）を備える非接触及び接触共用ＩＣカードであって、前記ＩＣチップが実装され、両端部に前記アンテナとの接続部である基板側接続部（１２，２１２）をそれぞれ有するＩＣチップ実装基板（１２，２１２）を備え、この非接触及び接触共用ＩＣカードは、表面の法線方向から見たときに、外形が長方形であり、前記アンテナは、両端に設けられ前記基板側接続部に接続するアンテナ側接続部（２３，２４，２２３，２２４）を有し、このＩＣカードの表面（２ａ）を法線方向から見たときに、短辺方向内側の前記アンテナ側接続部の設置領域のみが、前記ＩＣチップ実装基板のコーナ部である基板コーナ部（１２ｂ，１２ｅ，２１２ｂ，２１２ｅ）に重複するように形成されていること、を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカードである。
第４の発明は、第１から第３までのいずれかの発明の非接触及び接触共用ＩＣカードにおいて、前記アンテナ側接続部（２３，２４，２２３，２２４）は、前記設置領域（Ａ２３，Ａ２４）が、前記基板コーナ部（１２ａ，１２ｂ，１２ｄ，１２ｅ，２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｄ，２１２ｅ）に加えて、前記基板側接続部（１２，２１２）の外側の辺（１２ｃ，１２ｅ，２１２ｃ，２１２ｅ）の一部に重複するように形成されていること、を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカードである。
第５の発明は、第１から第４までのいずれかの発明の非接触及び接触共用ＩＣカードにおいて、このＩＣカードの表面（２ａ）を法線方向から見たときに、前記ＩＣチップ実装基板（１２，２１２）の外側の領域であって前記アンテナ側接続部及びカード基材からなる領域（Ａ２）の剛性は、前記ＩＣチップ実装基板が実装されている領域（Ａ１）の剛性よりも低く、カード基材のみの領域（Ａ３）の剛性よりも高いこと、を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカードである。
第６の発明は、第１から第５までのいずれかの発明の非接触及び接触共用ＩＣカードにおいて、前記アンテナ（２０）は、被覆付導線（２１）により前記アンテナ側接続部（２３，２４）及びアンテナコイル部（２２）が形成され、前記アンテナ側接続部（２３，２４）は、前記被覆付導線を前記設置領域（Ａ２３，Ａ２４）内で連続して折り曲げて形成され、前記被覆付導線の導線部を露出させて前記基板側接続部（１３）に接続されること、を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカードである。
第７の発明は、第１から第５までのいずれかの発明の非接触及び接触共用ＩＣカードにおいて、前記アンテナ（２２０）は、前記アンテナ側接続部（２２３，２２４）及びアンテナコイル部（２２２）がエッチングにより形成されていること、を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカードである。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明は、アンテナ側接続部の設置領域が基板コーナ部に重複するので、基板コーナ部近傍のカード剛性を向上できる。これにより、外力等により屈曲等した場合の物理的耐久性を向上させ、カード基材のうち基板コーナ部近傍の損傷、アンテナの損傷、基板側接続部及びアンテナ側接続部の剥離等の発生を防止でき、信頼性の高いＩＣカードを提供できる。
（２）本発明は、長辺方向内側のアンテナ側接続部のみがＩＣチップ実装基板のコーナ部に重複するように形成されているので、長辺方向の屈曲によって力が加わりやすい長辺方向内側のアンテナ側接続部近傍の剛性を向上して、前述した損傷、剥離等の発生を防止できるとともに、長辺方向外側のアンテナ側接続部のサイズを小さくできるので、コスト増加を抑えることができる。

（３）本発明は、短辺方向内側のアンテナ側接続部のみがＩＣチップ実装基板のコーナ部に重複するように形成されているので、ＩＣカードが短辺方向に変位する場合に、屈曲によって力が加わりやすい短辺方向内側のアンテナ側接続部近傍の剛性を向上して、前述した損傷、剥離等の発生を防止できるとともに、短辺方向外側のアンテナ側接続部のサイズを小さくできるので、コスト増加を抑えることができる。
（４）本発明は、アンテナ側接続部の設置領域が、基板コーナ部に加えて、基板側接続部の外側の辺に重複するように形成されているので、この外側の辺近傍のカード剛性を向上できるため、この外側の辺近傍での前述した損傷、剥離等の発生を防止できる。

（５）本発明は、被覆付導線及びカード基材からなる領域の剛性が、ＩＣチップ実装基板が実装されている領域の剛性よりも低く、カード基材のみの領域の剛性よりも高いので、折り曲げられた場合に、ＩＣチップ実装基板及びその近傍をなだらかに変形させることができ、前述した損傷、剥離等の発生を防止できる。
（６）本発明は、被覆付導線を連続的に折り曲げてアンテナ側接続部を形成するので、被覆付導線によってアンテナ形成した比較的低コストのタイプのカードであっても、コスト増を抑制して、前述した損傷、剥離等の発生を防止できる。
（７）本発明は、アンテナ側接続部及びアンテナコイル部をエッチングにより形成した配線の自由度が高いタイプのカードであっても、コスト増を抑制して、前述した損傷、剥離等の発生を防止できる。

第１実施形態のＩＣカード１の平面図及び断面図である。 ＩＣモジュール１０を実装前の状態のＩＣカード１の平面図、ＩＣモジュール収容穴１５の断面図である。 第１実施形態のＩＣカード１及び従来のＩＣカード１００に外力が加わり屈曲した状態を説明する図である。 比較試験に使用した従来のＩＣカード１０１，１０２と、実施形態のＩＣカード１の平面図である。 従来のＩＣカード１０１，１０２と、実施形態のＩＣカード１の繰り返し屈曲試験について説明する表である。 第２実施形態のＩＣカード２０１の平面図である。

（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態のＩＣカード１の平面図及び断面図である。
図１（ａ）は、ＩＣカード１の平面図（上面２ａ（表面）を法線方向から見た図）である。
図１（ｂ）は、ＩＣカード１の断面図（図１（ａ）に示すＢ−Ｂ部矢視断面図）である。
図１（ｃ）は、ＩＣカード１近傍の拡大図（図１（ａ）に示すＣ部拡大図）である。
なお、内部構成を説明するために、内部に収容された電気部品等は、適宜透視して示す。また、以下の説明において、ＩＣカード１の外部接触端子１４が設けられた面を上面２ａとし、また、外部接触端子１４を左側Ｘ１に配置したときの配置を基準に、左右方向Ｘ（長辺方向）、縦方向Ｙ（短辺方向）、厚さ方向Ｚを規定する。

ＩＣカード１は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３，ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６に準拠したものであり、無線通信（非接触通信）、及び接触通信の両方の通信が可能な非接触及び接触通信共用のＩＣカードである。ＩＣカード１は、平面図における形状（以下、「平面形状」という）が、左右方向Ｘに長い長方形である。
ＩＣカード１は、カード基材２、ＩＣモジュール１０、アンテナ２０を備える。また、説明は省略するが、ＩＣカード１は、必要に応じて、ホログラム、磁気ストライプ、エンボス情報部、サインパネル等が設けられる。
カード基材２は、上層３及び下層４から構成される。上層３及び下層４は、ＩＣカード１の厚さ方向Ｚの上側Ｚ２及び下側Ｚ１に配置されたシート部材である。上層３及び下層４は、ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ、ＰＶＣ等の樹脂シート材を用いることができる。上層３は、単一のシート材により形成された単層構造でも、複数のシート材を積層した多層構造であってもよい。同様に、下層４は、単層構造でも、多層構造でもよい。

ＩＣモジュール１０は、平面形状において、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６に従って、カード基材２の左上の範囲に配置され、カード基材２の内部に設けられたＩＣモジュール収容穴１５に収容される。ＩＣモジュール１０は、ＩＣチップ１１、実装基板１２（ＩＣチップ実装基板）、外部接触端子１４を備える。

ＩＣチップ１１は、半導体集積回路素子であり、制御部であるＣＰＵ（中央処理装置（図示せず））、記憶装置（例えばＥＥＰＲＯＭ（図示せず））を備える。記憶装置には、ＩＣカード１の使用目的に応じた識別情報等が記憶されている。ＩＣチップ１１は、実装基板１２の下面に実装され、樹脂等によって封止（パッケージ）されている。
ＩＣチップ１１は、外部接触端子１４を介して外部機器との間で接触通信を行う機能と、アンテナ２０を介して外部機器との間で非接触通信を行う機能とを備える非接触及び接触共用のものである。
接触通信の主な機能は、例えば、国内及び海外のクレジット会員情報、銀行口座情報等の記憶、及びこれらの情報の認証や書き換え等である。一方、非接触通信の主な機能は、例えば、交通機関での定期券等の情報の記憶、及び改札の出入時におけるこれらの情報の認証等である。

実装基板１２は、プリント配線基板であり、例えば、リジット基板、フィルム基板等である。実装基板１２は、ＩＣチップ１１、外部接触端子１４が実装されている。実装基板１２は、基板側接続部１３を有する。
基板側接続部１３は、実装基板１２の下面に形成された導電プレートであり、アンテナ２０との接続端子である。また基板側接続部１３は、プリント配線、金ワイヤ等の接続配線１１ａを介してＩＣチップ１１に接続され、アンテナ２０及びＩＣチップ１１を電気的に接続する。基板側接続部１３は、平面形状において、左側Ｘ１及び右側Ｘ２の端部であって、縦方向Ｙのほぼ中心にそれぞれ設けられており、その形状が矩形である。

外部接触端子１４は、実装基板１２の上面に実装され、上面２ａに露出した端子である。外部接触端子１４は、接触通信時において、外部機器に電気的に接続される。外部接触端子１４は、実装基板１２を介してＩＣチップ１１に電気的に接続されている。外部接触端子１４は、平面形状において、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６に従ってカード基材２の左上の範囲に配置されている。
外部接触端子１４は、例えば、銅板に金メッキを施したものであり、ＩＣカード１の他の構成部品よりも剛性が高い。

アンテナ２０は、非接触通信時において、ＩＣチップ１１が外部のリーダライタ（外部機器）と通信を行なうためのアンテナである。アンテナ２０は、リーダライタにＩＣカード１をかざしたときに、リーダライタが形成する磁界等により電流が発生して、ＩＣチップ１１に電力を供給する。これにより、ＩＣチップ１１は、駆動可能となり、非接触通信時において、リーダライタと情報の送受信、情報の書き換え等を行なう。また、このとき必要な情報は、この磁界等に乗せられる。
アンテナ２０は、導線の周囲を、絶縁体により形成された被覆によって覆った被覆付導線２１により形成される。ＩＣカード１は、被覆付導線２１を用いることにより、形成加工費を例えばエッチング等に比較して安価にできる。アンテナ２０は、下層４の上面４ａに埋設されている。

アンテナ２０は、コイル部２２、アンテナ側接続部２３，２４を備える。
コイル部２２は、被覆付導線２１がコイル状（渦巻き状）に巻かれ（図１の例では、約３巻）、実際に上記通信機能を奏する部分である。
アンテナ側接続部２３，２４は、コイル部２２の両端に形成されている。アンテナ側接続部２３，２４は、基板側接続部１３に接続するための接続端子である。アンテナ側接続部２３，２４は、被覆付導線２１の両端を、それぞれ縦方向Ｙに上下に繰り返し折り曲げしてプレート状、つまり平面状に展開するように形成されている。アンテナ側接続部２３，２４の設置領域Ａ２３，Ａ２４は、平面形状において、実装基板１２の左辺１２ｃ、右辺１２ｆを包有し、実装基板１２の四隅を覆っている。すなわち、左側Ｘ１（カード外側）に設けられたアンテナ側接続部２３の設置領域Ａ２３は、実装基板１２の基板コーナ部１２ａ，１２ｂ及び左辺１２ｃ（外側の辺）に重複し、一方、右側Ｘ２（カード内側）に設けられたアンテナ側接続部２４の設置領域Ａ２４は、実装基板１２の基板コーナ部１２ｄ，１２ｅ，右辺１２ｆ（外側の辺）に重複する。これは、後述するように、ＩＣカード１の剛性を向上し、物理的耐久性を向上させるためである。
なお、被覆付導線２１の導線は、ＩＣカード１の剛性向上の観点からカード基材２よりも剛性の高い材料により形成することが望ましく、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料が望ましい。また後述するように、アンテナ側接続部２３，２４が設置されている領域（後述するアンテナ側接続部領域Ａ２）は、カード基材２の剛性を向上するように、構造設計されている。

次に、図１、図２を参照してＩＣカード１の製造方法について説明する。
図２は、ＩＣモジュール１０を実装前の状態のＩＣカード１の平面図、ＩＣモジュール収容穴１５の断面図である。
図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、断面図（図２（ａ）のＢ−Ｂ部矢視断面図）である。
ＩＣカード１は、以下の工程に従って製造される。なお、以下の工程は、最も簡単な構成のＩＣカード１を説明するものであり、磁気ストライプ、ホログラム等を設ける場合には、これらの設置工程を別途設ける。
（１）被覆付導線２１を図１に示す形状に成形して、アンテナ２０を製造する。
（２）抜き加工前の状態の下層４の上面４ａに、アンテナ２０を熱圧着によって埋設する（図１（ｂ），図２（ｂ）参照）。

（３）上層３と、アンテナ２０を埋設した下層４を熱圧着により接着する。このとき、上層３の上面、下層４の下面に印刷保護シート（図示せず）を重ね合わせて、一体化させる。これにより、カード基材２（抜き加工前）が形成される。
（４）アンテナ２０を埋設したカード基材２を、打ち抜き加工によってカード形状に形成する。

（５）図２に示すように、抜き加工したカードに対して、ＮＣ加工により切削加工を行って、ＩＣモジュール１０の形状に類似した階段形状のＩＣモジュール収容穴１５を形成する。ＩＣモジュール収容穴１５は、第１凹部１５ａ、第２凹部１５ｂからなる。第１凹部１５ａは、上段の凹部であり、１２ｍｍ×１３ｍｍ×深さ２００μｍである。第２凹部１５ｂは、下段の凹部であり、８．５ｍｍ（縦方向Ｙ）×８．５ｍｍ（左右方向Ｘ）×深さ６５０μｍである。そして、アンテナ２０の両端のアンテナ側接続部２３，２４の一部が露出するようにφ３ｍｍ、深さ４００μｍの半円状の切削凹部１５ｃの加工を行う。
（６）切削凹部１５ｃ内に露出したアンテナ２０の両端部（アンテナ側接続部２３，２４）に導電性ペースト３０を塗布する（図１（ｂ）参照）。
（７）ＩＣモジュール１０に絶縁性接着剤を付着させてＩＣモジュール収容穴１５に収容し、ＩＣモジュール１０とカード基材２とを一体化する。なお、アンテナ２０のアンテナ側接続部２３，２４と基板側接続部１３とは、導電性ペースト３０によって導通される。
以上により、ＩＣカード１を製造できる。

次に、ＩＣカード１の強度について説明する。
図３は、第１実施形態のＩＣカード１及び従来のＩＣカード１００に外力が加わり屈曲した状態を説明する図である。
図３（ａ）は、ＩＣカードに外力が加わり屈曲する状態を説明する斜視図である。
図３（ｂ）は、第１実施形態のＩＣカード１のＩＣモジュール１０近傍における屈曲状態を説明する断面図である。
図３（ｃ）は、従来のＩＣカード１００のＩＣモジュール近傍における屈曲状態を説明する断面図である。

ＩＣカード１は、左右方向Ｘに細長い形状であるので、図３（ａ）に示すように、短辺方向の曲げ、つまり左右方向Ｘから見たときの湾曲（図３（ａ）の破線Ｌ参照）よりも、長辺方向の曲げ、つまり縦方向Ｙから見たときの湾曲が大きくなるように屈曲する性質を有する。このため、ＩＣカード１は、厚さ方向Ｚに力Ｆｚが加わった場合には、比較的容易に図３（ａ）のように湾曲する。また左右方向Ｘから力Ｆｘが加わると、座屈して同様に変形する。これに対して、縦方向Ｙから力Ｆｙが加わっても座屈しにくい。

図３（ｂ）に示すように、左右方向Ｘにおいて、ＩＣカード１のＩＣモジュール１０近傍は、剛性に基づいて概ね以下の領域に分類できる。
実装基板領域Ａ１：実装基板１２つまりＩＣモジュール１０と、アンテナ側接続部２３，２４と、カード基材２とから形成される領域。
アンテナ側接続部領域Ａ２：アンテナ側接続部２３，２４と、カード基材２とから形成される領域。
カード基材領域Ａ３：カード基材２のみから形成される領域。

実装基板領域Ａ１は、実装基板１２のＩＣチップ１１、外部接触端子１４の剛性が大きく影響して、最も剛性が高い。
アンテナ側接続部領域Ａ２は、被覆付導線２１がカード基材２に筋状に埋め込まれた状態になるため、カード基材２のみのカード基材領域Ａ３よりも剛性が高くなる。なお、被覆付導線２１をカード基材２よりも剛性の高い材料により形成した場合には、アンテナ側接続部領域Ａ２の剛性を、カード基材領域Ａ３よりも剛性を確実に高くできる。またアンテナ側接続部領域Ａ２は、実装基板領域Ａ１よりも剛性が低くなるようにバランスよく構造設計されている。
つまり、ＩＣモジュール１０近傍は、剛性が「実装基板領域Ａ１＞アンテナ側接続部領域Ａ２＞カード基材領域Ａ３」となるように、構造設計されている。

上記構成により、図３（ｂ）に示すように、ＩＣカード１は、湾曲されると、実装基板領域Ａ１、アンテナ側接続部領域Ａ２、カード基材領域Ａ３が連続してなだらかに変形する。このため、実装基板領域Ａ１及びアンテナ側接続部領域Ａ２の境界付近に位置するＩＣモジュール収容穴１５のコーナ部（特にコーナ部１５ｄ〜１５ｉ）にかかる応力集中が低減される。
このような、変形状態は、アンテナ側接続部２３，２４の設置領域Ａ２３，Ａ２４が実装基板１２の左辺１２ｃ、右辺１２ｆ及び四隅を覆っているので、左右方向ＸにおいてＩＣモジュール１０を含む全ての断面形状に当てはまる。つまり、図１（ｃ）に示すように、領域Ａ５を通る全ての左右方向Ｘの断面形状に当てはまる。これにより、カード基材２に発生するカード基材２自体の損傷、つまり内部、上面２ａ及び下面２ｂに発生する亀裂等を防止できる。特に、カード基材２のＩＣモジュール１０よりも左側Ｘ１の周辺及び右側Ｘ２の周辺における亀裂を防止でき、カード耐久性を向上できる。

また、ＩＣカード１は、ＩＣモジュール１０近傍において、なだらかに変形することにより、曲率を小さくでき、アンテナ２０にかかるストレスを低減できるし、またカード基材２自体の亀裂が防止されることにより、ＩＣモジュール１０の外周部近傍でアンテナ２０に局部的に大きなストレスが加わることも低減される。これにより、ＩＣカード１は、アンテナ２０の損傷も防止でき、外部機器との安定した非接触通信をすることができる。

このように、ＩＣカード１は、外力が加わった場合のカード基材２及びアンテナ２０の破損を防止できるので、外力に起因する物理的耐久性を向上できる。

これに対して、図３（ｃ）に示す従来のＩＣカード１００は、アンテナ側接続部１２３，１２４の設置領域が実装基板１２の左辺、右辺及び四隅を全て覆うようには、形成されていない（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。このため、アンテナ側接続部領域Ａ１０２の剛性と、実装基板領域Ａ１０１の剛性との差が大きくなる。特に、縦方向Ｙにおいてアンテナ側接続部領域Ａ１０２から外れる領域（図４（ａ）に示す領域Ａ１０４参照）では、両者の剛性の差が一層大きい。このため、従来のＩＣカード１００は、実装基板領域Ａ１、アンテナ側接続部領域Ａ１０２でなだらかに変形できない。つまり、湾曲するときの角度θ１００が実施形態のＩＣカード１での角度θ１よりも大きくなり、ＩＣモジュール収容穴１１５のコーナ部での応力集中が著しくなり、カード基材に亀裂１００ｃが発生しやすくなる。
また、従来のＩＣカード１００は、湾曲するときの角度θ１００が大きいためアンテナ２０に大きなストレスが加わる。さらに、亀裂１００ｃが発生すると、その近傍でのアンテナ１２０に局部的により大きなストレスが加わる。これにより、従来のＩＣカード１００は、アンテナ１２０の損傷が発生しやすく、外部機器との安定した非接触通信をできない場合があった。

（比較試験）
従来のＩＣカード１０１，１０２と、本実施形態のＩＣカード１の繰り返し屈曲試験について説明する。
図４は、比較試験に使用した従来のＩＣカード１０１，１０２と、実施形態のＩＣカード１の平面図である。
図５は、従来のＩＣカード１０１，１０２と、実施形態のＩＣカード１の繰り返し屈曲試験について説明する表である。
この試験では、従来のＩＣカード１０１，１０２と、実施形態のＩＣカード１の繰り返し屈曲試験を行い、カード基材２の表面及び下面の損傷と、アンテナ２０の機能異常を確認した。

試料の共通の構成：
・厚さ３００μｍのポリエステル系基材シートに対して、被覆付導線（φ１１０μｍの銅線）を加熱工法により略カード大サイズの約３回巻きのループ状になるように埋め込みを行うとともに、そのアンテナ側接続部を略プレート状になるように、ピッチ０．３ｍｍで計２０回連続的に折り曲げた。

試料の異なる構成：
・アンテナ側接続部のサイズ：
・従来例１のＩＣカード１０１（アンテナ側接続部小）：図４（ａ）に示すように、各アンテナ側接続部１２３−１，１２４−１を縦５ｍｍ×横６ｍｍとした。
・従来例２のＩＣカード１０２（アンテナ側接続部中）：図４（ｂ）に示すように、各アンテナ側接続部１２３−２，１２４−２を縦９ｍｍ×横６ｍｍとした。
・実施形態のＩＣカード１（アンテナ側接続部大）：図４（ｃ）に示すように、各アンテナ側接続部２３，２４を縦１６．５ｍｍ×横６ｍｍとした。

試験方法：
図４（ｄ）に示すように、ＩＣカード１の左右端を保持して、カード中心に厚さ方向の上下方向に交互に負荷を加えた。片側の振幅を３０ｍｍ、全幅６０ｍｍとして、各３０枚について、屈曲回数３０００回の折り曲げ試験を行った。
そして、５００回毎にカード基材２のカード外観（上面及び下面）の損傷と、非接触での機能動作確認とを行った。

試験結果：
実施形態のＩＣカード１は、図５の表１に示すように、３０００回まで、カード基材に亀裂が発生せず、また表２に示すように、３０００回まで非接触での機能動作が可能であり、つまりアンテナ２０の機能異常が発生しなかった。
一方、従来例１のＩＣカード１０１は、表１に示すように、２５００回で全てのカード基材に亀裂が発生した。また、従来例１のＩＣカード１０１は、表２に示すように、２０００回時点で６８％のアンテナの機能異常が発生した。これは、アンテナ１２０−１が断線したか、基板側接続部１１３及びアンテナ側接続部１２３−１，１２４−１が剥離したためであると考えられる。なお、以降のアンテナ１２０の機能異常については、確認を省略した。
同様に、従来例２のＩＣカード１０２は、表１に示すように、２５００回で６０％のカード基材に亀裂が発生した。また、従来例２のＩＣカード１０２は、表２に示すように、３０００回時点で４０％のアンテナ１２０−２の機能異常が発生した。

以上の試験によって、実施形態のＩＣカード１は、カード基材２の損傷、アンテナ２０の損傷の防止効果が、従来のＩＣカード１０１，１０２よりも格段に向上できることを確認できた。

以上説明したように、本実施形態のＩＣカード１は、アンテナ２０の物理的耐久性を向上させ、実装基板１２のエッジ部の損傷、アンテナ２０の損傷、基板側接続部１３及びアンテナ側接続部２３，２４の剥離等の発生を防止できるので、実運用におけるＩＣカード１の故障、トラブルを低減し、信頼性の高いＩＣカード１を提供できる。また。被覆付導線２１のアンテナ２０を用いた比較的低コストのタイプのカードであっても、コスト増を抑制して、前述した損傷、剥離等の発生を防止できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、アンテナ２２０をエッチングによって形成したものである。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図６は、第２実施形態のＩＣカード２０１の平面図（図１（ａ）に相当する図）である。
ＩＣカード２０１は、アンテナ２２０が絶縁性シートにエッチング加工することにより形成され、つまりコイル部２２２及びアンテナ側接続部２２３，２２４がエッチングにより形成されている。
アンテナ側接続部２２３，２２４は、平面形状が矩形状に形成されている。第１実施形態と同様に、アンテナ側接続部２２３の設置領域は、実装基板２１２の基板コーナ部２１２ａ，２１２ｂ、左辺２１２ｃ（外側の辺）に重複し、一方、アンテナ側接続部２２４の設置領域は、実装基板２１２の基板コーナ部２１２ｄ，２１２ｅ、右辺２１２ｆ（外側の辺）に重複する。

これにより、ＩＣカード２０１は、アンテナ側接続部２２３，２２４が第１実施形態のアンテナ側接続部２３，２４と同様に機能して、ＩＣカード２０１の剛性を向上し、物理的耐久性を向上できる。またＩＣカード２０１は、アンテナ２２０をエッチングにより形成することより、任意の配線幅等、自由度の高い配線形成をできるので、このような配線の自由度が高いタイプのカードであっても、コスト増を抑制して、第１実施形態と同様な損傷、剥離等の発生を防止できる。
なお、アンテナ形成方式は、エッチングによる形成方法に限ったものではなく、印刷による形成方式、めっきによる形成方式等、各種形成方式を用いてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

（変形形態）
（１）実施形態において、アンテナ側接続部は、内側及び外側の設置領域が、実装基板のコーナ部に重複するように形成されている例を示したが、これに限定されない。
例えば、アンテナ側接続部は、長辺方向内側（図１に示す右側Ｘ２）の設置領域（図１に示す設置領域Ａ２４）のみが、実装基板のコーナ部に重複するように形成してもよい。ここで、ＩＣカードの曲率は、内側に至る程大きくなる。例えば、図３に示すように、内側（右側Ｘ２）のアンテナ側接続部領域Ａ２−２及びカード基材領域Ａ３−２は、外側（左側Ｘ１）のアンテナ側接続部領域Ａ２−１及びカード基材領域Ａ３−１よりも曲率が大きくなる。このため、内側のアンテナ側接続部のみを実装基板のコーナ部に重複するように形成することにより、屈曲によって力が加わりやすい内側のアンテナ側接続部近傍の剛性を向上して、前述した損傷、剥離等の発生を防止できるとともに、コスト増加を抑えることができる。

また、例えば、アンテナ側接続部は、ＩＣチップ実装基板の短辺方向内側のコーナ部（図１に示す基板コーナ部１２ｂ，１２ｅ）のみが重複するような設置領域を有するように設置してもよい。これにより、ＩＣカードは、ＩＣチップ実装基板の短辺方向内側のコーナ部周辺の剛性を向上できる。
ここで、前述したように、ＩＣカードは、短辺方向よりも長辺方向に曲がりやすく、同一の力を加えた場合の変位は、短辺方向よりも長辺方向の方が大きい。しかし、同一の変位を加えた場合の曲率は、長辺方向よりも短辺方向の方が大きい。この場合には、ＩＣチップ実装基板周辺に加わる力は、長辺方向よりも短辺方向の方が大きくなる。またＩＣチップ実装基板の短辺方向外側コーナ部周辺よりも短辺方向内側コーナ部周辺に対して、より大きな力がかかる。
従って、ＩＣチップ実装基板の短辺方向内側のコーナ部周辺の剛性を向上することにより、ＩＣカードが短辺方向に変位する場合に力がかかりやすいこの領域の損傷、剥離等の発生を効果的に防止できるとともに、短辺方向外側のアンテナ側接続部のサイズを小さくできるため、コスト増加を抑えることができる。

（２）本実施形態において、ＩＣカードは、非接触及び接触共用ＩＣカードである例を示したが、これに限定されない。例えば、実施形態のＩＣカードから接触通信用の機能を取り除いたＩＣカードでもよい。すなわち、非接触型ＩＣカードであって、カード内にＩＣチップを埋設する形式ではなく、実装基板を有しカード表面のＩＣモジュール収容凹部内にＩＣモジュールを装着して、ＩＣモジュールをカード内部のアンテナコイルに接続して使用する非接触型ＩＣカード単独用途のものにも適用できる。

（３）本実施形態において、アンテナ側接続部の設置領域は、平面形状が矩形である例を示したが、これに限定されない。アンテナ側接続部の設置領域が、実装基板のコーナ部に重複するように形成されていれば、その平面形状は何れの形状であってもよい。例えば、角丸四角形、楕円形、三角形、五角形等でもよい。

１，２０１ ＩＣカード
２ カード基材
１０ ＩＣモジュール
１１ ＩＣチップ
１２，２１２ 実装基板
１２ａ，１２ｂ，１２ｄ，１２ｅ，２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｄ，２１２ｅ 基板コーナ部
１２ｃ，２１２ｃ 左辺
１２ｅ，２１２ｅ 右辺
１３ 基板側接続部
１４ 外部接触端子
１５ ＩＣモジュール収容穴
２０，２２０ アンテナ
２２，２２２ コイル部
２３，２４，２２３，２２４ アンテナ側接続部
Ａ１ 実装基板領域
Ａ２ アンテナ側接続部領域
Ａ３ カード基材領域

Claims (7)

1. アンテナを用いて外部との間で無線通信、及び外部接触端子を用いて外部との間で接触通信を行うＩＣチップを備える非接触及び接触共用ＩＣカードであって、
   前記ＩＣチップが実装され、両端部に前記アンテナとの接続部である基板側接続部をそれぞれ有するＩＣチップ実装基板と、
   前記アンテナの両端に設けられ、前記基板側接続部に接続され、このＩＣカードの表面を法線方向から見たときに、設置領域が少なくとも前記ＩＣチップ実装基板のコーナ部である基板コーナ部に重複するアンテナ側接続部とを備えること、
   を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカード。
2. アンテナを用いて外部との間で無線通信、及び外部接触端子を用いて外部との間で接触通信を行うＩＣチップを備える非接触及び接触共用ＩＣカードであって、
   前記ＩＣチップが実装され、両端部に前記アンテナとの接続部である基板側接続部をそれぞれ有するＩＣチップ実装基板を備え、
   この非接触及び接触共用ＩＣカードは、表面の法線方向から見たときに、外形が長方形であり、
   前記アンテナは、両端に設けられ前記基板側接続部に接続するアンテナ側接続部を有し、このＩＣカードの表面を法線方向から見たときに、長辺方向内側の前記アンテナ側接続部の設置領域のみが、前記ＩＣチップ実装基板のコーナ部である基板コーナ部に重複するように形成されていること、
   を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカード。
3. アンテナを用いて外部との間で無線通信、及び外部接触端子を用いて外部との間で接触通信を行うＩＣチップを備える非接触及び接触共用ＩＣカードであって、
   前記ＩＣチップが実装され、両端部に前記アンテナとの接続部である基板側接続部をそれぞれ有するＩＣチップ実装基板を備え、
   この非接触及び接触共用ＩＣカードは、表面の法線方向から見たときに、外形が長方形であり、
   前記アンテナは、両端に設けられ前記基板側接続部に接続するアンテナ側接続部を有し、このＩＣカードの表面を法線方向から見たときに、短辺方向内側の前記アンテナ側接続部の設置領域のみが、前記ＩＣチップ実装基板のコーナ部である基板コーナ部に重複するように形成されていること、
   を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカード。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の非接触及び接触共用ＩＣカードにおいて、
   前記アンテナ側接続部は、前記設置領域が、前記基板コーナ部に加えて、前記基板側接続部の外側の辺の一部に重複するように形成されていること、
   を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカード。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の非接触及び接触共用ＩＣカードにおいて、
   このＩＣカードの表面を法線方向から見たときに、前記ＩＣチップ実装基板の外側の領域であって前記アンテナ側接続部及びカード基材からなる領域の剛性は、前記ＩＣチップ実装基板が実装されている領域の剛性よりも低く、カード基材のみの領域の剛性よりも高いこと、
   を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカード。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の非接触及び接触共用ＩＣカードにおいて、
   前記アンテナは、被覆付導線により前記アンテナ側接続部及びアンテナコイル部が形成され、
   前記アンテナ側接続部は、
   前記被覆付導線を前記設置領域内で連続して折り曲げて形成され、
   前記被覆付導線の導線部を露出させて前記基板側接続部に接続されること、
   を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカード。
7. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の非接触及び接触共用ＩＣカードにおいて、
   前記アンテナは、前記アンテナ側接続部及びアンテナコイル部がエッチングにより形成されていること、
   を特徴とする非接触及び接触共用ＩＣカード。

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