JP2013242754A - Ｉｃカードの製造方法及びｉｃカードの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部接触端子を有するＩＣカードにおいて、外観を損ねることなく、実装
時に用いる接着剤のはみ出しを低減することを課題とする。
【解決手段】カード基材に形成された、開口部と側壁と底部を有する第１の凹部と、第一の凹部の底部に形成された、開口部と側壁と底部を有する第２の凹部に、あらかじめ裏面にホットメルト接着シートを仮貼りした外部端子付きＩＣモジュールを、加熱されたプレスヘッドを用いて、熱圧プレスにより固定配置する接触式ＩＣカード、デュアルＩＣカードの製造方法であって、熱圧プレス時に、外部端子付きＩＣモジュールと接する前記加熱されたプレスヘッド面の形状が、内側に向かってへこみ部を持ち、周縁部が飛び出した形状であるプレスヘッドを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部接触端子を有する接触式、デュアルＩＣカードの製造方法及び製造装置に関する

従来、外部接触端子を有する接触式のＩＣカードや接触式と非接触式の通信が可能な、いわゆるデュアルＩＣカードでは、外部端子として機能する導電部材を有する基板にＩＣチップを実装し、ＩＣチップと導電部材をワイヤーボンディング等により接続し、ＩＣチップ及びワイヤーボンディングを樹脂等により封止した構造の外部接触端子付きＩＣモジュールが用いられる。

この様なＩＣモジュールをカードに実装する場合、図３に示す様に、カード基材にＩＣモジュールを埋設するための凹部を形成し、その凹部に、あらかじめ裏面にホットメルト接着シートを仮貼りした外部接触端子付きＩＣモジュールを埋設配置していた。

このＩＣモジュールは基板の幅と樹脂封止部の幅が異なり、通常凸型形状からなるため、カード基材へ形成する凹部も、ＩＣモジュールの幅と樹脂封止部の幅に合わせた２段形状のものを用いる。カード基材に形成する凹部はミリング加工等により行われる（特許文献１）。

そしてカード基材に形成した凹部の１段目の底部に接着剤を塗布し、ピックアップ装置等を用いて凹部に配置するか、または裏面にホットメルト接着シートを仮貼りした外部接触端子付きＩＣモジュールをピックアップ装置等を用いて凹部に配置し、熱圧プレスにより基材とＩＣモジュールを接着固定していた（特許文献２）。

通常ＩＣモジュールをカード基材の凹部に実装する実装装置には、位置精度のばらつきがある。そのため、凹部はＩＣモジュールのサイズと同じではなく少し隙間ができる様に形成されている。

１段目の凹部はＩＣモジュールを実装した時に外観を損ねない程度の隙間ができる様に形成する。この隙間は通常０．０５〜０．１ｍｍ程度の大きさになる様に形成されているが、図４に示す様に、隙間が小さいため、プレスヘッドの圧着により、ホットメルト接着剤が穴からはみ出してしまうという問題がある。

接着剤がはみ出すと、カードの平面性が損なわれてしまい、例えばカード発行で、印字をする際、はみ出した接着剤に転写ヘッドが担がれ、印字がうまくなされないという不具合が生じる。またカードを積み重ねた際に、接着剤が他のカードに接着してしまうという問題もある。

特開２０００−０１１１２７号公報 特開２００９−０８６９１４号公報

本発明では、外部接触端子を有するＩＣカードにおいて、外観を損ねることなく、実装
時に用いる接着剤のはみ出しを低減することを課題とする。

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、あらかじめ裏面にホットメルト接着層を設けた外部端子付きＩＣモジュールを、カード基材に形成された凹部に仮貼りし、加熱されたプレスヘッドを用いて熱圧プレスして固定配置するＩＣカードの製造方法であって、
熱圧プレス時にＩＣモジュールと接する前記プレスヘッドの面の形状が、内側に向かってへこみ部を持ち、周縁部が飛び出した形状であることを特徴とするＩＣカードの製造方法である。

また、請求項２に記載の発明は、前記プレスヘッド面のへこみ部と周縁部との差の最大値が０．０１〜０．１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカードの製造方法である。

また、請求項３に記載の発明は、あらかじめ裏面にホットメルト接着層を設けた外部端子付きＩＣモジュールを、カード基材に形成された凹部に仮貼りし、加熱されたプレスヘッドを用いて熱圧プレスして固定配置するＩＣカードの製造装置であって、
熱圧プレス時にＩＣモジュールと接する前記プレスヘッドの面の形状が、内側に向かってへこみ部を持ち、周縁部が飛び出した形状であることを特徴とするＩＣカードの製造装置である。

また、請求項４に記載の発明は、前記プレスヘッド面のへこみ部と周縁部との差の最大値が０．０１〜０．１ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載のＩＣカードの製造装置である。

外部端子付きＩＣモジュールを、カード基材に形成された凹部に熱圧プレスにより固定配置する時、ホットメルト接着剤が、凹部と外部端子付きＩＣモジュールとの隙間からはみでることを防ぎ、カード発行時の印字トラブル等が少なく、信頼性の高い、接触式、デュアルＩＣカードの製造方法を提供できる。

本願発明の、内側に向かってへこみ部を持ち、周縁部が飛び出した形状を持つプレスヘッドを用い、外部端子付きＩＣモジュールを凹部に固定配置する製造方法を示した概念図であり、外部端子付きＩＣモジュールを熱圧着を行った時の、ホットメルト接着剤の動きを示した概念図である。 本願発明の、プレスヘッドの形状を示した平面及び断面概念図である。 カード基材に形成された凹部と、凹部に固定配置される外部端子付きＩＣモジュールを示した概念図である。 従来のプレスヘッドを用いた時に生じるホットメルト接着剤のはみ出しを示した概念図である。

以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本願発明の、外部端子付きＩＣモジュールを、加熱されたプレスヘッド１を用いて、熱圧プレスにより固定配置する、接触式ＩＣカード、デュアルＩＣカードの製造方法を示している。プレスヘッド１の、外部端子付きＩＣモジュール１３と接する面は、内側に向かってへこみ部を持ち、周縁部２が飛び出した形状である。

プレスヘッド１を用い、外部端子付きＩＣモジュール１３を凹部に固定配置した時の、ホットメルト接着剤３の動きを示しており、外部端子付きＩＣモジュール１３の周縁部２に圧力がかかるため、ＩＣモジュールを加熱圧着するプレスヘッド１の圧着面において、周縁部２がＩＣモジュールの周辺部に先に接触し、ホットメルト接着剤３の隙間方向への流れを止め、ホットメルト接着剤３を内側に向けて逃がすことになる。

よって、ホットメルト接着剤３は、第２凹部の方に押され、第１凹部と外部端子付きＩＣモジュール１３との隙間から、はみ出すことはない。プレスヘッド１の外部端子付きＩＣモジュール１３と接する圧着面は、図２に示す様に、周縁部２のみに傾斜を設けた形状でも良い。周縁部２がＩＣモジュールの周辺部に先に接触することで、ホットメルと接着剤が、外部端子付きＩＣモジュール１３と凹部との隙間から、はみでてしまうことを防ぐことができる。

図２に示す様に、プレスヘッド１面のへこみ部と周縁部２との差の最大値が０．０１〜０．１ｍｍであり、効果の確認については、０．５０ｍｍのへこみ部を持ったプレスヘッド１を用いた。プレスヘッド１面のへこみ部と周縁部２との差が０．０１ｍｍより少ないと、ラットな状態（０．００ｍｍ）に比べると、はみ出しにくくなるものの、プレス圧力が、周辺部に十分にかからず、接着剤が若干はみ出てしまう恐れがあり、０．１ｍｍより大きいとモジュールが過度凸形状にて固定されてしまい、逆に印字不具合等の不具合を発生する恐れがある。

プレスヘッド１にはヒーターが配置されており、ヒーターによってプレスヘッド１を加熱し、所定の温度に保つ。プレス圧は電空レギュレータ等で制御される。プレスヘッドの材質は、真鍮を用いたが、超硬材等の硬い材質から、真鍮・銅等のやわらかい材質を選択することができる。

カード基材１０に設けた凹部への外部端子付きＩＣモジュール１３の実装は、外部端子付きＩＣモジュール１３を凹部内に配置し、上部から熱圧プレスすることにより固定配置される。あらかじめＩＣモジュールにホットメルト接着シートを仮貼りしておき、ピックアップ装置などによりＩＣモジュールを凹部１１内に配置する。ホットメルト接着シートは、ｔｅｓａ８４２０（ｔｅｓａ社製）の厚み０．０６０ｍｍを用いた。へこみ部は、ホットメルト接着シート３の厚み等を考慮して適宜選択する。また、接着シートを用いずに、凹部にホットメルト接着を塗布しても構わない。

外部端子付きＩＣモジュール１３は、接触のみや、接触と非接触の兼用のいわゆるデュアルＩＣモジュールがある。デュアルＩＣモジュールを用いるデュアルＩＣカードの場合、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の基材シートにアンテナコイルを形成したアンテナシートの両面に、厚み０．６ｍｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなる２層のコア基材と、コア基材の両面にそれぞれ厚み０．１ｍｍの非晶質ポリエステルからなる外装基材を温度１００〜１２０℃で熱ラミネートにより貼り合わせカード基材を作成した。

カード基材１０にミリング加工により、外部端子付きＩＣモジュール１３を固定配置するための凹部１１を形成する。開口部が縦１１．９ｍｍ×横１３．１ｍｍ、底部が縦１２．０５ｍｍ×横１３．２５ｍｍ、深さが０．２１ｍｍ四角形状の第１の凹部１１を形成し、さらに底部に、開口部が縦８．２ｍｍ×横８．５ｍｍ、底部が縦７．７４ｍｍ×横８．０４ｍｍ、深さが０．６３ｍｍの第２の凹部１２を形成した。

外部端子付きＩＣモジュール１３は、外部端子のサイズが縦１１．８ｍｍ×横１３．０ｍｍの四角形状で、外部端子付きモジュール基板の厚みが０．１６ｍｍ、樹脂封止部の基板側の断面形状が縦７，７０ｍｍ×横８．００ｍｍ、表面側形状が縦７．３８ｍｍ×横７
．６８ｍｍ、深さが０．４４ｍｍである。

外部端子のサイズは、凹部に対して０．１ｍｍ小さく、隙間は０．０５ｍｍである。各寸法は、固定配置する外部端子付きＩＣモジュール１３に合わせるため、この寸法に限定されるものではない。

プレスヘッド１の、外部端子付きＩＣモジュール１３と接する部分のサイズは、ＩＣモジュール打ち抜きサイズと同寸法で、縦１１．８ｍｍ×横１３．０ｍｍの四角形状とし、同様に、外部端子付きＩＣモジュールの寸法によって変更する。

凹部加工済みの小切れカードを位置決めし、カード基材にザグリ加工で設けた凹部に、外部端子付きＩＣモジュール１３を配置する。次にプレスヘッド１を下降させて、外部端子付きＩＣモジュールを熱圧着する。

この時のプレス条件は、温度１８０℃、プレス圧３０Ｎ、プレス時間１０秒とした。プレス条件はカードの材質の耐熱温度や、ホットメルト接着剤の特性に応じて適宜設定でき、範囲としては、プレス温度:１００〜３００℃、プレス圧１０〜１００Ｎ、プレス時間０．１秒〜３０秒の範囲内であることが好ましい。

カード基材１０に凹部を形成する時、アンテナコイルの接続部又はアンテナコイルとＩＣモジュールを接続する接続部材の接続部が露出する様にし、外部端子付きＩＣモジュール１３を実装する時にアンテナコイルの接続部又は接続部材の接続部と接続させることができる。

また、外部端子付きＩＣモジュール１３に結合用コイルを設けておき、アンテナコイルにも電気的につながっている結合コイルを設けておき、結合コイル同士を介して電磁結合により接続することもできる。

また、カード基材１０には保護層や絵柄層、磁気記録層を形成してもよい。保護層や絵柄層、磁気記録層は公知の方法で設けることができる。

本発明のカードでは、後加工として文字・数字・図形などのエンボス加工や、ホログラム箔等箔押し加工などの成形加工を施す。これらの加工は、公知の手法で形成することができる。なお、エンボスの領域・形状は、ＪＩＳ Ｘ ６３０２−１で定められたものとする。箔押し条件は、温度が１２０〜１８０℃、圧力が１．０〜１０ＭＰａ、時間が０．５〜３．０ｓｅｃが適している。

また、本発明では、多面付けのシート状のカード基材を用い、ＩＣモジュールを実装した後カード小片に打ち抜くことによりカード化してもよい。カード小片への切り出しは、一般的にプレス機に取り付けた雄雌金型や中空の刃物による打ち抜きが用いられる。

この凹部にピックアップ装置を用いてＩＣモジュールを配置し、熱圧プレスにより実装し、接触式ＩＣカード及びデュアルＩＣカードを得た。

本願発明の、プレスヘッド１面に、へこみ部を設けたプレスヘッド１を用いて、カード基材１０に設けた凹部１１に、外部端子付きＩＣモジュール１３を固定配置したものは、プレスヘッドの周縁部２が、外部端子付きＩＣモジュール１３の周辺部に先に接触することで、ホットメルト接着剤３は、隙間方向には進めず、凹部内に押され、凹部と外部端子付きＩＣモジュールとの隙間から、余剰のホットメルト接着剤３のはみ出しは見られなかった。

１・・・プレスヘッド
２・・・周縁部
３・・・ホットメルトシート（接着剤）
４・・・接着剤はみだし
１０・・・カード基材
１１・・・第１凹部
１２・・・第２凹部
１３・・・外部端子付きＩＣモジュール

Claims (4)

1. あらかじめ裏面にホットメルト接着層を設けた外部端子付きＩＣモジュールを、カード基材に形成された凹部に仮貼りし、加熱されたプレスヘッドを用いて熱圧プレスして固定配置するＩＣカードの製造方法であって、
   熱圧プレス時にＩＣモジュールと接する前記プレスヘッドの面の形状が、内側に向かってへこみ部を持ち、周縁部が飛び出した形状であることを特徴とするＩＣカードの製造方法。
2. 前記プレスヘッド面のへこみ部と周縁部との差の最大値が０．０１〜０．１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカードの製造方法。
3. あらかじめ裏面にホットメルト接着層を設けた外部端子付きＩＣモジュールを、カード基材に形成された凹部に仮貼りし、加熱されたプレスヘッドを用いて熱圧プレスして固定配置するＩＣカードの製造装置であって、
   熱圧プレス時にＩＣモジュールと接する前記プレスヘッドの面の形状が、内側に向かってへこみ部を持ち、周縁部が飛び出した形状であることを特徴とするＩＣカードの製造装置。
4. 前記プレスヘッド面のへこみ部と周縁部との差の最大値が０．０１〜０．１ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載のＩＣカードの製造装置。