JP2014526080A - 穿孔された電気端子を有する携帯装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ほぼ面の端部まで延在し電子マイクロ回路（４５）に接続する、複数の貫通孔（２７）を含む導電接触ランド又はトラック（２３）が片面（２２）に設けられた支持部材（２１）を備える携帯電子装置（２０）に関する。本装置について特筆すべき点は、この貫通孔の孔内に、金属が存在しないか、又は存在しない状態を維持するよう意図されていることである。
【選択図】 図８

Description

本発明はチップカード携帯装置及びこのような装置を製造する方法に関する。
具体的には、裏面に電子マイクロ回路と接続するアンテナを備え、表面に少なくとも部分的には表面端部まで延在する接触ランドを備えた支持部材を有する、携帯電子装置に関する。

これらの電子装置は、電子モジュールを備えた、電子ラベル、非接触型チップカード、接触／非接触ハイブリッド型チップカードにおいて特に良く見られる。
本発明は通常、標準フォーマット、即ち長さ８５ｍｍ、幅５４ｍｍ、厚さ０．７６ｍｍのカードに関する規格である、いわゆるＩＳＯ７８１０規格に準拠するが、これに限定されるものではない。端子の特に配置と範囲については、７８１６規格で規定されている。

欧州特許公開第１４９２１４８号公報 欧州特許第１０３１９３９号公報 フランス特許第２７６５０１０号公報 米国特許出願第２００９／０２７１９７２号公報 欧州特許出願第１９３２１０４号公報

出願人の特許出願である［文献１］は公知であり、ここでは、裏面に平巻き無線アンテナを有し、表面に接触リーダと通信するための接触ランドを有する基板を備えたアンテナモジュールが開示されている。

［文献２］も同様に公知であり、ここでは、無線通信性能が向上したハイブリッドタイプのチップカードが開示されている。［文献２］では、カード本体内に配置された中継アンテナと磁気的に一体化された、上記タイプのアンテナモジュールを含むカードが開示されている。

［文献３］でも同様に、デュアルインタフェースのアンテナモジュールが開示されている。アンテナは、接触ランドにより無線周波数波の障壁が形成されるのを防ぐために、そしてこれにより無線通信を向上させるために、電気端子の周辺部に配置される。こうして、モジュールの電磁波透過性が向上する。

［文献４］では、穿孔された接続ランドを含む非接触型チップモジュールを用いた非接触型チップカードが開示されている。これらのランドは、予め穿孔されているか、又は切断（ｃｏｕｔｕｒｅ）工程の間に切断針を用いて穿孔される。アンテナが接続ランドに接続される際、これらの貫通孔は、孔内に金属製アンテナワイヤを含んだままである。

図１に示す［文献５］でも、チップカード内の中継アンテナと一体化された、透磁性を向上させる手段を含む、アンテナモジュール１１が開示されている。ここでは、裏面においてアンテナを接触ランド１９の周辺部に配置し、これに対向するように接触ランドを配置すること、そして接触ランドの周辺部及び外部に、ほぼモジュールの周辺部まで延在する複数の突出部３３を配置することが教示されている。

この配置は、電磁波透過性をもたらすだけでなく、モジュールを嵌め込む段階において、カード本体の空洞内にモジュールを接着する際の圧力を分散することにも役立つ。
この突出部は、カードをリーダのスロットに挿入する際、ある種のリーダコネクタに対する障害となる、及び／又はリーダコネクタを摩耗させる恐れがある。

本発明は、上記欠点を回避することを目的とする。
本発明はまた、特にＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３規格に準拠した無線通信アンテナに関して、電磁波透過性能を維持したまま、製造コストを低減することができるモジュール製造を目的とする。

本発明の要点は、穿孔された接触ランド、電子トラックを設計すること、又は最大径となるよう調整された貫通孔を、標準化領域外部の金属部分に配置することにある。
この目的のため、本発明は、ほぼ表面端部まで延在し電子マイクロ回路に接続する、貫通孔を有する導電接触ランド又はトラックを表面に備える支持部材を含み、この貫通孔内に金属が含まれないか、又は金属が含まれないよう維持されるように意図されることを特徴とする携帯電子装置、も対象とする。

その他の特徴によれば：
−支持部材の裏面には、２つの接続端を有する複数回巻回して形成されたアンテナが設けられ、また、複数の貫通孔によりアンテナのための透磁性領域が形成され；
−貫通孔は装置の周辺部及び／又は中央部に配置され、この透磁性領域に少なくとも部分的にはほぼ対向するようにアンテナが配置され；
−貫通孔は、装置が電子接触リーダのスロットに挿入されたときに、リーダコネクタの接触端の経路（Ｆ）上に位置するよう配置され；
−接触ランドの幅は支持部材の端部に向かって減少する。

本発明は、以下の非限定的な実施例の記載、及び添付の図面を参照すれば、よりよく理解されるだろう。
従来技術による非接触型カード用モジュールの図。 本発明の一実施形態による接触型カード用モジュールの断面図。 本発明の第２の実施形態による非接触ハイブリッド型カード用モジュールの断面図。 本発明の第２の実施形態による非接触ハイブリッド型カード用アンテナモジュールの断面図。 本発明による電子モジュールにおける接触ランドの、代替的な実施形態の俯瞰図（その１／図５Ａ）。 本発明による電子モジュールにおける接触ランドの、代替的な実施形態の俯瞰図（その２／図５Ｂ）。 本発明による電子モジュールにおける接触ランドの、代替的な実施形態の俯瞰図（その３／図５Ｃ）。 本発明による電子モジュールにおける接触ランドの、代替的な実施形態の俯瞰図（その４／図５Ｄ）。

類似の要素については、全図面において同一の参照番号により指定される。
図２において、携帯電子装置２０は、支持部材２１と、少なくとも部分的に表面端部２４まで延在する接触ランド２３を有する支持部材の表面２２とを含む。これらのランドは、電子マイクロ回路４５に電気的に接続される。

本実施例において、装置は電子端子を有するチップカードであり、支持部材はチップカード用電子モジュール２０の絶縁基板である。モジュールはチップカード本体２５に埋め込まれる。代替的には、装置がモジュールそのものであってもよい。

実施形態の特徴によれば、導電接触ランドは複数の貫通孔２７を含む。
チップカードの場合、貫通孔は、規定接触領域Ｃ１乃至Ｃ８（図５乃至８）とは別の領域２５、２６にも配置できる。
実施例において複数の貫通孔は円形であるが、その他の幾何学形状であってもよい。

こうして除去される面積の合計は、例えばマイクロモジュールタイプ等の結果的に得られる製品の信頼性要件を充足するのに十分な剛性を確保し、かつ金、パラジウム、ニッケル・・・等の物質の実質的な節減を可能とするために十分な面積でなくてはならない。
穿孔は、フィルムの製造時に化学的エッチングによって、又は端子と同時に機械的カッティングによって、行われる。

コネクタの接触面積と、曲げ／歪み試験での機械抵抗とを上手く両立するには、その剛性に鑑みて、貫通孔の直径を３００μｍにするのが良いだろう：「段差の影響」はなく、電子部分の弱化も見られない。好ましくは、貫通孔は直径２５０μｍ乃至３５０μｍであるか、又はそれと同等の面積を有する。
しかしこの大きさは、所望のモデル、及び「リードフレーム」と呼ばれるモジュール基板（接触ランドを含む又は支持する基板）の、プロバイダによる技術的な進歩次第で変化しうる。

このモジュールは腐食を避けるために銅又は誘電性支持フィルムから切り出される。後者の場合、銅が端部まで晒されることはないので腐食を抑えられる。モジュールの端部と電子領域との間の空間は、段差の影響が発生しないように、またカードリーダコネクタに適合するように、十分狭くなっている。

組み立て時、レジンを、誘電体で満たされた領域に配置するか、又は反対に銅上の貫通孔がない領域（溶接領域の中央窓部の場合）に配置すれば、レジン（チップ接着、封止レジン・・・）が流出する恐れはない。
穿孔は、ＩＳＯ７８１６規格による規定領域Ｃ１乃至Ｃ８の外部であればどこにでも施してよいし、又は部分的に（例、接触ランド上だがフレーム上ではない、又はその逆。図５乃至８参照）施してもよい。穿孔は、接触ランドの特定の領域上に限定される。

図３において、モジュールはコンビネーション型（又はデュアルインタフェース）カードであり、ここでアンテナは２５（図示せず）のようなカード本体内に配置される。このモジュールでは、表面２５及び３５の双方に金属皮膜２８が施されている。これらの金属皮膜も穿孔されうる。

図４において、モジュールはアンテナモジュールである。モジュールの裏面には、２つの接続端３１を有する、複数回巻回３０して形成されたアンテナ２９が設けられている。これらの接続端３１は、電子チップの端子に接続する。
有利には、貫通孔はアンテナのための透磁性領域を形成する。
貫通孔は、装置の周辺及び／又は中央部分（図７）に配置されうる。アンテナの巻回部は、少なくとも部分的には透磁性領域とほぼ対向するように配置される。

本発明の特徴によれば、貫通孔は、装置がリーダのスロットに挿入されたとき、電子接触リーダコネクタの接触端子の経路（矢印Ｆ）外に配置される。
貫通孔は装置の周辺部又は中央部に配置され；巻回部は透磁性領域にほぼ対向するように配置される。

本発明は、接触ランド６、８が必要とされるあらゆるモジュール、即ち、その他のモジュールタイプ（プラグインのコンビ型）、片面実装、両面実装のコンビ型、アンテナモジュール、電子端子を備えた面を有するあらゆる新たなアプリケーション）に関係しうる。
平行六面体形の電気接触ランド（図５参照）は公知であるが、接触端子からコネクタへ良好な「導電」がなされるのであれば、接触ランドは他の形状であってもよい。

具体的には図８に示すように、ランドの幅４６は、少なくともリーダの挿入端に合わせて、端部２４に向かって減少する。これら端子の端部は、例えばほぼ「Ｖ」字形である。Ｖの頂点は、リーダに挿入されたとき、コネクタの経路のほぼ中心に当たる。
このように「Ｖ」字形にすると、互いに隣り合う接触ランド間に透磁性領域４７を設けることができる。

有利には、モジュール端部２４に直交するリーダコネクタの直線的経路Ｆ上には、接触ランドの貫通孔は存在しないか、又は最小限しか配置されない。
こうしてコネクタが常に、導電物質からなるほぼ貫通孔のない部分４９上をスライドするようにすることで、コネクタ及び／又は接触ランドの早期摩耗を回避している。

図５において、接触ランド２３はモジュールの端部まで延在している。誘電基板２１はモジュール上部Ｓ１及び下部Ｓ２においてより広い領域Ｓ１を有する。領域Ｃ１乃至Ｃ８の間の中央部Ｓ３も金属表面を有さない。
図６及び７では、上述の表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に、穿孔された金属を含む部分Ｐ１乃至Ｐ５が設けられている。これらの部分の利点は、コネクタに対する段差をなくすだけでなく、モジュールをカード本体の空洞部内に固定する際、モジュールにかかる接着圧を適切に拡散させること、及び／又はモジュールの剛性において有利に働く。

装置は、ＲＩＦＤタイプの無線トークン、無線機能を備えた又は備えていないＵＳＢドライブ、多少なりとも機能的に必要となる最小限の面積を有する導電トラックを含む、集積回路チップを備えたあらゆる電子装置、にも関係しうる。
貫通孔により、電子的機能または機械的強度を損なうことなく、電子端子と比べて２０乃至５０％の金属を節約することができる。
モジュール裏面の導電トラック又は接触ランド（図３）も同様に穿孔されうる。

金属皮膜には、部分的又は全体的な絶縁充填物（レジン、又は例えばプラスチック等の、その他あらゆる絶縁部材）が設けられるか、又は含まれうる。これにより、リーダコネクタに対する上記段差の影響（または凹凸）の問題を回避すると同時に、貫通孔の直径を３５０μｍ以上（例えば３５０μｍ乃至１，０００μｍ、又はそれ以上：３，０００μｍ）にすることが可能となる。モジュールもまた、このような貫通孔充填物により強度を増しうる。

貫通孔は、特に節約のため又は透磁性実現のため、少なくとも孔内に金属又は導電物質を含まず、また、含まない状態に維持される。
金属皮膜は、穿孔された金属でもよいし、又は形成時に穿孔して作ってもよい。
貫通孔は、例えばジグザグ形、直線、曲線、波形のスロット等、他の形でもよい。

このため前提として、これら貫通孔の孔内又は貫通孔に対向する場所を全体的又は部分的に障害するものはただちに除去される。例外として、アンテナ巻回部は、透磁性のためであれば貫通孔に対向して配置されていてもよい（文献４のような接続端に限らない）。
好ましくは、巻回部は金属皮膜を施したのとは反対側の基板（又は支持部材）の面に配置される。

Claims (7)

1. 支持部材（２１）を含み、導電接触ランド又はトラック（２３）が前記支持部材（２１）の表面（２２）に形成され、前記導電接触ランド又はトラック（２３）は、前記支持部材（２１）の端部（２４）まで延在し、電子マイクロ回路（４５）に接続する携帯電子装置（２０）であって、
   前記導電接触ランド又はトラック（２３）は、複数の貫通孔（２７）を有し、前記貫通孔（２７）の孔内には金属は存在しないか又は存在しないように意図されていることを特徴とする携帯電子装置。
2. 前記支持部材（２１）の裏面（３５）には、２個の接続端（３１）を有する巻回アセンブリを形成するアンテナ（２９）が形成され、前記複数の貫通孔（２７）が前記アンテナ（２９）のための透磁率を向上させる領域（２５）を形成することを特徴とする請求項１に記載の携帯電子装置。
3. 前記貫通孔（２７）は、前記携帯電子装置の周辺部及び/又は中心部に位置し、前記アンテナ（２９）は少なくともその一部が前記領域（２５）にほぼ面して配置されることを特徴とする請求項２に記載の携帯電子装置。
4. 前記貫通孔（２７）は、前記携帯電子装置がリーダのスロットに挿入されたとき、電子接触リーダコネクタの接触領域の経路（Ｆ）上に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の携帯電子装置。
5. 前記接触領域の幅（４６）が、前記支持部材（２１）の前記端部（２４）に向って減少することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の携帯電子装置。
6. 前記貫通孔（２７）の直径が、２５０〜３５０μｍであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の携帯電子装置。
7. 前記携帯電子装置が、ＩＳＯ７８１６標準規格又はＵＳＢドライブに適合する前記接触ランド（２３）を有するチップカードモジュールを含むか又は構成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の携帯電子装置。

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