JP2017004195A

JP2017004195A - Ｉｃ内蔵媒体

Info

Publication number: JP2017004195A
Application number: JP2015116363A
Authority: JP
Inventors: 正彦若菜; Masahiko Wakana; 裕介関和; Yusuke Sekiwa
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2017-01-05

Abstract

【課題】ＩＣカードの表裏から衝撃が加わった場合であっても、この衝撃が直接ＩＣチップにかかることがなく、その損傷を防ぐことができるＩＣカードを提供すること。
【解決手段】基材シート１１の片面にＩＣチップ１３を搭載してインレットシート１を構成し、ＩＣチップの周囲に、ＩＣチップより強度の高い補強材１４を配置すると共に、この補強材の高さをＩＣチップの高さより高くする。表面側からＩＣカードに衝撃を加えた場合、この衝撃はまず補強材にかかる。そして、この補強材はＩＣチップより硬度が高いため、その衝撃を補強材が受け止めてＩＣチップに衝撃がかかることがない。このため、ＩＣカードに衝撃が加わった場合でも、ＩＣチップの損傷が防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明はＩＣカードやＩＣタグ等のＩＣ内蔵媒体に関する。このＩＣ内蔵媒体は、内蔵するＩＣチップを外力から保護することができる。

ＩＣ内蔵媒体は、一般に、基材シートの片面にＩＣチップを搭載してインレットシートを構成し、このインレットシートを上下の樹脂シートで挟んで一体化して構成されるものである。ＩＣカードを例として説明すると、外部機器と接触する端子を有し、この接触端子を通じて外部機器と通信する接触型ＩＣカードと、電磁波によって外部機器と通信する非接触型ＩＣカードとに大別される。なお、接触端子を通じて通信することができ、かつ、電磁波によって通信することもできるデュアル型のＩＣカードも知られている。

ところで、ＩＣチップは外力によって損傷し易いことから、このＩＣチップを保護するため、ＩＣチップの上下面に金属板等の補強板を配置したＩＣカードも知られている（特許文献１）。

このＩＣカードは、例えば、図９に示す構造をしている。図９（ａ）はＩＣチップ１３と補強板１７との位置関係を示す平面図、図９（ｂ）は分解断面図である。

すなわち、このＩＣカード１００は、まず、基材シート１１の片面に非接触通信用アンテナ（図９（ｂ）では図示されていない）１２を設け、この非接触通信用アンテナ１２に接続するようにＩＣチップ１３を搭載している。そして、このＩＣチップ１３の上にこれより大面積の補強板１８を接着すると共に、その反対面にも補強板１８’を接着して、インレットシート１を構成している。

そこで、説明の便宜のため、ＩＣチップ１３が搭載された面を表面、その反対側を裏面とすると、まず、表面に表面側コアシート２を重ねている。この表面側コアシート２は、ＩＣチップ１３及び表面側補強板１８の合計厚みとほぼ等しい厚みを有する樹脂シートから成り、その一部にＩＣチップ１３と表面側補強板１７の両者を収容する貫通孔が設けられている。そして、この表面側コアシート２に、順次、表面側中間シート３、表面側外装シート４を重ねている。これら表面側中間シート３と表面側外装シート４とは、いずれも、樹脂シートであり、表面側外装シート４には必要な印刷画像が形成されている。

他方、インレットシート１の裏面には、まず、裏面側コアシート２’を重ねている。この裏面側コアシート２’は、裏面側補強板１８’とほぼ等しい厚みを有する樹脂シートから成り、その一部に裏面側補強板１８’を収容する貫通孔が設けられている。そして、この裏面側コアシート２に、順次、裏面側中間シート３’、裏面側外装シート４’を重ねている。これら裏面側中間シート３’と裏面側外装シート４’とは、いずれも、樹脂シートであり、裏面側外装シート４には必要な印刷画像が形成されている。

このＩＣカード１００は、ＩＣチップ１３の表裏面の補強板１７，１７’が配置されており、補強板１７，１７’は高い屈曲耐性を有するため、このＩＣカード１００を屈曲した場合でも補強板１７，１７’が屈曲することがない。このため、屈曲応力がＩＣチップ１３にかかることがなく、その損傷を防ぐことができる。

特開２００５−８４１７０号公報

特許文献１に記載のＩＣカードはＩＣチップを屈曲から保護することができるが、ＩＣチップの表裏面に補強板が接着されているため、ＩＣカードの表裏から衝撃が加わった場合にはこの衝撃が補強板を通してＩＣチップにかかり、この衝撃でＩＣチップが損傷するおそれがあった。

そこで、本発明は、これらＩＣカード等のＩＣ内蔵媒体の表裏から衝撃が加わった場合であっても、この衝撃が直接ＩＣチップにかかることがなく、その損傷を防ぐことができるＩＣ内蔵媒体を提供することを目的とする。

すなわち、請求項１に記載の発明は、基材シートの片面にＩＣチップを搭載してインレットシートを構成し、このインレットシートの表裏に樹脂シートを重ねて一体化して成るＩＣ内蔵媒体において、
前記基材シート上のＩＣチップの周囲に補強材を配置して成り、かつ、この補強材の高さがＩＣチップの高さより高いことを特徴とするＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項２に記載の発明は、前記インレットシートが、ＩＣチップに接続されたアンテナ回路を備えることを特徴とする請求項１に記載のＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項３に記載の発明は、前記補強材がＩＣチップより強度の高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項４に記載の発明は、前記補強材の高さとＩＣチップの高さとの差が０．０１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項５に記載の発明は、前記補強材とＩＣチップとの間に隙間が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項６に記載の発明は、前記隙間が０．５〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載のＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項７に記載の発明は、前記補強材が、ＩＣチップを挟んで対向する辺に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項８に記載の発明は、前記補強材がＩＣチップを囲んで設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項９に記載の発明は、前記補強材の内側の位置であって、ＩＣチップと前記樹脂シートの間に空隙が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項１０に記載の発明は、前記補強材で囲まれた領域を覆って、補強材の上に耐熱性シートが配置されていることを特徴とする請求項９に記載のＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項１１に記載の発明は、前記基材シートを挟んで前記補強材と対向する面に
裏面側補強材が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体である。

次に、請求項１２に記載の発明は、前記裏面側補強材で囲まれた領域を覆って、裏面側補強材の上に耐熱性シートが配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のＩＣ内蔵媒体である。

本発明のＩＣ内蔵媒体は、ＩＣチップの周囲にそれより高い補強材を配置しているため、表面側からＩＣ内蔵媒体に衝撃を加えた場合、この衝撃はまず補強材にかかる。そして、その衝撃を補強材が受け止めてＩＣチップに衝撃がかかることがない。このため、ＩＣ内蔵媒体に衝撃が加わった場合でも、ＩＣチップの損傷が防止できる。

図１は本発明のＩＣ内蔵媒体の具体例に係り、図１（ａ）はＩＣチップや補強材の位置関係を示す平面透視図、図１（ｂ）は分解断面図である。図２はＩＣチップと補強材の位置関係を示すもので、図２（ａ）はインレットシートのＩＣチップ周辺の要部拡大平面図、図２（ｂ）はその拡大断面図である。図３は補強材の形状及びこの補強材とＩＣチップとの位置関係を示すもので、図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ別の補強材を使用した例を示すインレットシートの要部拡大平面図である。図４は本発明のＩＣ内蔵媒体の具体例に係り、図４（ａ）はその要部拡大断面図、図４（ｂ）は別の具体例の要部拡大断面図である。図５は本発明のＩＣ内蔵媒体の別の具体例に係り、図５（ａ）は分解断面図、図５（ｂ）はその要部拡大断面図である。図６は本発明のＩＣ内蔵媒体のさらに別の具体例に係り、図６（ａ）は分解断面図、図６（ｂ）はその要部拡大断面図である。図７は本発明のＩＣカードのさらに別の具体例に係り、図７（ａ）は分解断面図、図７（ｂ）はその要部拡大断面図である。図８は本発明のＩＣ内蔵媒体の具体例に係り、図８（ａ）はその要部拡大断面図、図８（ｂ）は別の具体例の要部拡大断面図である。図９は従来のＩＣカードの例に係り、図９（ａ）はその平面透視図、図９（ｂ）は分解断面図である。

以下、図面を参照しながら、非接触ＩＣカードを具体例として本発明を説明する。図１はこの具体例に係り、図１（ａ）はＩＣチップや補強材の位置関係を示す平面透視図、図１（ｂ）は分解断面図である。

図１（ｂ）に示すように、本発明のＩＣカードは、インレットシートの表裏に樹脂シートを重ねて一体化して成るものである。

インレットシート１は、基材シート１１の片面にＩＣチップ１３を搭載したもので、この例では、外部機器と通信するためのアンテナ回路１２を有しており、このアンテナ回路１２はＩＣチップ１３に接続されている。

そして、本発明に係るインレットシート１においては、基材シート１上に補強材１４を配置する必要がある。この補強材１４は、ＩＣカード１００の衝撃が加わった場合に、この衝撃を受け止めて、ＩＣチップ１３にこの衝撃が伝わらないようにする役割を有している。このため、この補強材１４はＩＣチップ１３の周囲にする配置必要がある。ＩＣチッ
プ１３と補強材１４とは互いに近接していることが望ましいが、両者の側面が接触していると、補強材１４に加えられた衝撃が、互いに接触した側面を通じてＩＣチップ１３に伝わることがある。これを避けるため、補強材１４とＩＣチップ１３との間に隙間ｘが設けられていることが望ましい（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）。この隙間ｘは０．５ｍｍあれば十分である。また、補強材１４を避けて衝撃が直接ＩＣチップ１３に加えられることを防ぐため、隙間ｘは１．０ｍｍ以下であることが望ましい。この場合であっても、補強材１４を避けてＩＣチップ１３にピンポイントに衝撃が加えられた場合にはＩＣチップ１３が損傷することがあるが、ＩＣチップ１３はせいぜい２．０〜５．０ｍｍ角の矩形状をしているので、わずか１．０ｍｍ以下の隙間を介してＩＣチップ１３の周囲に配置された補強材１４を避けてＩＣチップ１３にピンポイントに衝撃が加えられる場合は稀である。なお、このように補強材１４とＩＣチップ１３との間に隙間ｘを設けることにより、ＩＣカード１００に曲げ応力が加えられた場合でも、この曲げ応力を緩和してＩＣチップ１３の損傷を防止することが可能となる。

また、この補強材１４は、ＩＣカード１００に加わった衝撃を受け止めるため、ＩＣチップ１３の高さより高く設けられている必要がある。ＩＣチップ１３の高さと補強材１４の高さとの差ｙはわずかでよく、０．０１ｍｍあれば十分である。

また、この補強材１４で衝撃を受け止めることによりこの衝撃がＩＣチップ１３に伝わることを防止するため、この補強材１４はＩＣチップより強度の高い材質で構成されていることが望ましい。もっとも、ＩＣカード１００に加わった衝撃を受け止めることができる材質であれば、必ずしもＩＣチップより強度の高いことを要しない。このような補強材１４としては、例えば、金属板を打ち抜いたものを使用できる。また、セラミック板を補強材１４として使用することも可能である。そして、接着剤１６を使用して、この補強材１４を基材シート１１に接着することでＩＣチップ１３の周囲に配置することができる。

なお、この例では、ＩＣチップ１３の全周囲を囲むように四角枠状の補強材１４を配置しているが、これに限らず、ＩＣチップ１３の周囲の一部に補強材１４を配置してもよい。図３（ａ）及び図３（ｂ）はこのような配置の例を示すものである。

すなわち、ＩＣチップ１３は一般に矩形状を有することから、図３（ａ）の例では、矩形状ＩＣチップ１３の四辺の周囲に、直線状の補強材１４をそれぞれ配置している。そして、この図から分かるように、この補強材１４は、アンテナ回路１２と重ならないように、アンテナ回路１２を避けて配置されている。このように補強材１４を配置すれば、ＩＣチップ１３の全周囲を囲むように四角枠状の補強材１４を配置した場合に比較して、補強材１４を避けてＩＣチップ１３にピンポイントに衝撃が加えられる危険は高くなるが、補強材１４がアンテナ回路１２を避けて配置されているため、補強材１４に加えられた衝撃がアンテナ回路１２に伝わることなく、アンテナ回路１２を衝撃から保護することができる。
また、図３（ｂ）の例では、矩形状ＩＣチップ１３の対向する二辺の周囲に、直線状の補強材１４をそれぞれ配置している。この例では、補強材１４はＩＣチップ１３の各辺より長く設けられており、また、アンテナ回路１２と重ならないように、アンテナ回路１２を避けて配置されている。この場合にも、補強材１４に加えられた衝撃がアンテナ回路１２に伝わることなく、アンテナ回路１２を衝撃から保護することが可能である。

次に、図１に示すＩＣカード１００の例では、表裏の樹脂シートとして、それぞれ３枚の樹脂シートを使用している。すなわち、ＩＣチップ１３が搭載された面を表面、その反対側を裏面とすると、まず、表面に表面側コアシート２を重ねている。この表面側コアシート２は、補強材１４の高さとほぼ等しい厚みを有する樹脂シートから成り、その一部にＩＣチップ１３と補強材１４の両者を収容する貫通孔が設けられている。そして、この表面側コアシート２に、順次、表面側中間シート３、表面側外装シート４を重ねている。これら表面側中間シート３と表面側外装シート４とは、いずれも、樹脂シートであり、外装シート４には必要な印刷画像を形成しておくことができる。

他方、インレットシート１の裏面には、まず、裏面側コアシート２’を重ねている。そして、このコアシート２に、順次、裏面側中間シート３’、裏面側外装シート４’を重ねている。これら裏面側コアシート２’、裏面側中間シート３’及び裏面側外装シート４’は、いずれも、樹脂シートであり、裏面側外装シート４には必要な印刷画像を形成しておくことができる。
そして、これら各シートを重ね、熱圧して一体化することによりＩＣカード１００を製造することができる。熱圧一体化することにより、図４（ａ）に示すように、表面側中間シート３が軟化して補強材１４の内側に流れ込み、ＩＣチップ１３と補強材１４との隙間を埋めて一体化することができる。
また、この熱圧一体化の工程において、補強材１４の内側に空気を残留させることにより、補強材１４の内側で、かつ、ＩＣチップ１３と表面側中間シート３の間に空隙ａを形成することができる。この空隙ａは残留空気によって満たされているから、ＩＣカード１００に加えられた衝撃を緩和して、ＩＣチップ１３の損傷を一層確実に防止することができる。また、たとえ補強材１４を避けてＩＣチップ１３にピンポイントに衝撃が加えられた場合であっても、この衝撃を緩和してＩＣチップ１３を保護することができる。また、ＩＣカード１００に曲げ応力が加えられた場合にも、この曲げ応力を緩和してＩＣチップ１３を保護することができる。

ところで、このようにＩＣチップ１３の周囲に空隙ａを確実に形成するため、補強材１４の上に耐熱性シートを配置することもできる。図５はこのようなＩＣカード１００を示すもので、図５（ａ）の分解断面図に示すように、このインレットシート１は、補強材１４で囲まれた領域を覆って、補強材１４の上に耐熱性シート１７を直接接着している。このようなインレットシート１を使用してＩＣカード１００を製造すると、この耐熱性シート１７と補強材１４とで囲まれた領域に軟化した樹脂が流れ込むことがなく、この領域に確実に空隙ａを形成することが可能である（図５（ｂ）参照）。なお、この耐熱性シート１７としては、金属板のほか、二軸延伸したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートや二軸延伸したポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）シート等を使用することができる。また、このように耐熱性シート１７を補強材１４の上に配置する場合には、補強材１４として、ＩＣチップ１３の全周囲を囲む補強材１４を使用することが望ましいが、ＩＣチップ１３の四辺の周囲に補強材１４を配置したり（図３（ａ）参照）、矩形状ＩＣチップ１３の対向する二辺の周囲に補強材１４を配置した場合（図３（ｂ）参照）であっても、軟化した樹脂の流れ込みを抑制して空隙ａを形成することが可能である。

また、耐熱性シート１７を補強材１４の上に接着する代わりに、表面側中間シート３として耐熱性のシート３ａを使用して、この表面側中間シート３ａを補強材１４の上に直接接着すること（図６（ａ）参照）により、耐熱性の表面側中間シート３ａと補強材１４とで囲まれた領域に空隙ａを形成することも可能である（図６（ｂ）参照）。耐熱性の表面側中間シート３ａとしては二軸延伸ＰＥＴシートや二軸延伸ＰＥＮシート等を使用することができる。

以上、ＩＣチップ１３の周囲に補強材を配置した例を説明したが、これに加えて、裏面側、すなわち、ＩＣチップ１３が搭載された面とは反対側の面にも補強材を配置することができる。図面の図７はこのような例を示すもので、図７（ａ）はその分解断面図、図７（ｂ）はその拡大説明図である。

すなわち、この例では、基材シート１１の表面側にはＩＣチップ１３の周囲に補強材１
４が配置されており、その裏面側にも補強材（裏面側補強材）１４’が接着剤１６’によって接着されている。この裏面側補強材１４’は、基材シート１１を挟んで表面側の補強材１４に対向する位置に設けられていることが望ましい。このように表裏の補強材１４，１４’が互いに対向する位置に配置されている場合には、両補強材１４，１４’が一体として衝撃を受け止めるから耐衝撃性に一層優れたものとなる。裏面側補強材１４’としては金属板やセラミック板が使用でき、その厚みが０．０１ｍｍ以上であることが望ましい。

このように裏面側補強材１４’を有するインレットシート１を使用する場合には、このインレットシート１の裏面に重ねる裏面側コアシート２’として、裏面側補強材１４’とほぼ等しい厚みを有し、かつ、裏面側補強材１４’を収容する貫通孔が設けた樹脂シートを使用することが望ましい。

そして、このように裏面側補強材１４’を有するインレットシート１を使用する場合、各シートを重ねて熱圧一体化することにより、ＩＣカード１００を製造することができる。この際、裏面側補強材１４’の内側に空気を残留させることにより、裏面側補強材１４’の内側で、基材シート１１と中間シート３’との間に空隙ｂを形成することができる（図７（ａ）参照）。また、裏面側補強材１４’で囲まれた領域を覆って、裏面側補強材１４’の上に裏面側耐熱性シート１７’を直接接着することにより、この領域に確実に空隙ｂを形成することが可能である（図７（ｂ）参照）。なお、裏面側中間シート３’として耐熱性の樹脂シートを使用して裏面側補強材１４’に接着した場合でも、空隙ｂを形成することができるのはいうまでもない。

ところで、基材シート１１を挟んで表裏面に空隙ａ，ｂを形成した場合には、ＩＣチップ１３が空隙ａ，ｂに満たされた空気に取り囲まれており、いわばＩＣチップ１３が空隙ａ，ｂが宙吊りされた状態に置かれているから、衝撃や折り曲げ応力によるＩＣチップ１３の損傷を一層確実に防止することが可能となる。

次に、インレットシート１の表裏に重ねるコアシート２，２’、中間シート３，３’、外装シート４，４’の材質はいずれも公知であるが、例えば、コアシート２，２’としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）シート、非晶性ポリエステル樹脂（ＰＥＴ−Ｇ）シート、ポリポリカーボネート樹脂（ＰＣ）シートなどを使用することができる。また、中間シート３，３’としては、二軸延伸ポリエステルシート、ＰＥＴ−Ｇシート、ＰＣシートが使用できる。外装シート４，４’としては二軸延伸したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートが好適である。また、インレットシート１の基材シート１１としては二軸延伸したＰＥＴシートや二軸延伸したポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）シートが使用できる。

以上、非接触型ＩＣカードを例として説明したが、本発明はこれに限らず、ＩＣタグでもよいことはもちろんである。

１００：ＩＣカード
１：インレットシート１１：基材シート１２：アンテナ回路１３：ＩＣチップ１４：補強材１４’：裏面側補強材１５：半田１６：接着剤１７：耐熱性シート１７’：裏面側耐熱性シート１８：補強板１８’：裏面側補強板
２：コアシート２’：裏面側コアシート
３：中間シート３ａ：耐熱性の中間シート３’：裏面側中間シート
４：外装シート４’：裏面側外装シート
ａ：空隙ｂ：裏面側の空隙
ｘ：補強材とＩＣチップとの間の隙間ｙ：ＩＣチップの高さと補強材の高さとの差

Claims

基材シートの片面にＩＣチップを搭載してインレットシートを構成し、このインレットシートの表裏に樹脂シートを重ねて一体化して成るＩＣ内蔵媒体において、
前記基材シート上のＩＣチップの周囲に補強材を配置して成り、かつ、この補強材の高さがＩＣチップの高さより高いことを特徴とするＩＣ内蔵媒体。
前記インレットシートが、ＩＣチップに接続されたアンテナ回路を備えることを特徴とする請求項１に記載のＩＣ内蔵媒体。
前記補強材がＩＣチップより強度の高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＩＣ内蔵媒体。
前記補強材の高さとＩＣチップの高さとの差が０．０１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体。
前記補強材とＩＣチップとの間に隙間が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体。
前記隙間が０．５〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載のＩＣ内蔵媒体。
前記補強材が、ＩＣチップを挟んで対向する辺に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体。
前記補強材がＩＣチップを囲んで設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体。
前記補強材の内側の位置であって、ＩＣチップと前記樹脂シートの間に空隙が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体。
前記補強材で囲まれた領域を覆って、補強材の上に耐熱性シートが配置されていることを特徴とする請求項９に記載のＩＣ内蔵媒体。
前記基材シートを挟んで前記補強材と対向する面に裏面側補強材が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のＩＣ内蔵媒体。
前記裏面側補強材で囲まれた領域を覆って、裏面側補強材の上に耐熱性シートが配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のＩＣ内蔵媒体。