JP2018124902A - デュアルインターフェースカード用アンテナおよびデュアルインターフェースカード - Google Patents

Abstract

【課題】銅箔をエッチング加工して作製するアンテナより安価なデュアルインターフェースカード用アンテナを提供することを課題とする。
【解決手段】ベースフィルム３上に形成されたアンテナパターン１と、ＩＣチップと接続する接続端子２と、を備えているデュアルインターフェースカード用アンテナ１０であって、アンテナパターンはアルミ箔からなり、接続端子は銅箔からなることを特徴とするデュアルインターフェースカード用アンテナ。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣカード用アンテナに関する。更に詳しくは、デュアルインターフェースカードに使用するアンテナに関する。

ＩＣカードは、外部接続端子を介してデータの通信を行う接触型ＩＣカードと、コイルを通じて電磁誘導により通信を行う非接触型ＩＣカードに分類され、主に、接触型ＩＣカードは、決済用途、非接触型ＩＣカードは、交通システム等のゲートアクセス管理に用いられている。

近年、接触型ＩＣカードの機能と非接触型ＩＣカードの機能とを１つのＩＣチップで併せ持つＩＣモジュール（以下、デュアルインターフェースモジュールと称す）を用いた接触型非接触型共用ＩＣカード（以下、デュアルインターフェースカードと称す）が開発されている。
このようなデュアルインターフェースカードにおいては、カード基体に形成されたアンテナの接続端子とＩＣモジュールに形成された接続端子との接合をクリームハンダにより実施している（例えば、特許文献１参照）。

通常、上記の接合を導電性接着剤またはクリームハンダ等を用いて行うデュアルインターフェースカード用のアンテナは、銅箔をエッチング加工して作製される。これは、導電性接着剤またはクリームハンダとの接着性が良好なためである。

ただし、銅箔アンテナは、一般的な非接触ＩＣカードに使用されているアルミ箔アンテナと比べると、高価であるという問題があった。

特許第４９６１９２０号公報

本発明は、上記の問題点を解決するため、銅箔をエッチング加工して作製するアンテナより安価なデュアルインターフェースカード用アンテナを提供することを課題とする。

上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、ベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、
ＩＣチップと接続する接続端子と、を備えているデュアルインターフェースカード用アンテナであって、
アンテナパターンはアルミ箔からなり、
接続端子は銅箔からなることを特徴とするデュアルインターフェースカード用アンテナである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のデュアルインターフェースカード用アンテナを使用したことを特徴とするデュアルインターフェースカードである。

本発明のデュアルインターフェースカード用アンテナによれば、アンテナパターンがアルミ箔からなり、ＩＣチップとの接続端子が銅箔からなるため、アンテナ全体が銅箔からなるアンテナより低コストであり、且つ接続端子が銅箔であることにより導電性接着剤およびクリームハンダとの接着性がアルミ箔の場合より良好であるため、接続信頼性を高くすることが可能である。

また、本発明のデュアルインターフェースカード用アンテナの製造方法によれば、本発明のデュアルインターフェースカード用アンテナの製造を可能とすることができる。

本発明の銅箔の接続端子を備えたアルミ箔のアンテナパターンの一例を示す上面図。 本発明の銅箔の接続端子を備えたアルミ箔のアンテナパターンのＡ−Ａ´切断線における断面形状を例示する断面図。

＜デュアルインターフェースカードおよびその製造方法＞
本発明のデュアルインターフェースカード用アンテナが使用されるデュアルインターフェースカードおよびその製造方法について説明する。
まず、ＰＥＴ−Ｇ基材もしくは塩化ビニールシート等からなるオーバーレイの一方の面にオフセット印刷、スクリーン印刷等にてパターン、絵柄を印刷して、デザイン絵柄を形成する。さらに、熱可塑性樹脂溶液をグラビア印刷等にて塗工して塗膜を形成し、乾燥して接着樹脂層を形成した加工シートを作製する。

ここで、接着樹脂層としては、エチレンビニルアルコール（ＥＶＡ）、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル系の単体若しくは混合によるホットメルト型シート形態の接着剤、２液反応型エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、ＵＶ及びカチオン重合、嫌気、湿気等の併用硬化により完全硬化する樹脂の単独、或いは混合物を用いることが出来る。

ＰＥＴ−Ｇシート等からなるベースフィルムの所定位置にアンテナパターン及び接続端子を形成したアンテナシートを作製する。
アンテナパターン及び接続端子は、ベースフィルムに金属箔が積層された両面金属箔付きベースフィルムの金属箔をフォトエッチングプロセス等でパターニング処理して形成するか、ベースフィルム上に導電ペーストをスクリーン印刷等でパターン印刷して、乾燥硬化して形成する等の方法で形成する。

アンテナパターンが交差する部分は、アンテナパターンが交差する部分の配線をベースフィルムの裏面に形成して、配線の両端とアンテナパターンの端子部とをスルーホール等で電気的に接続している。

次に、アンテナシートの両面に、オーバーレイの一方の面にデザイン絵柄が、他方の面に接着樹脂層が形成された加工シートを積層し、所定の温度、圧力で熱プレス加工することにより、アンテナパターン及び接続端子が多面付けされたアンテナ内蔵ブロックシートを作製する。

次に、上記アンテナ内蔵ブロックシートを所定のカード寸法にパンチャーで打ち抜き加工し、アンテナ内蔵カードを作製する。

次に、アンテナ内蔵カードの所定位置をザグリ加工（ミーリング加工）してデュアルイ
ンターフェースモジュールを装着するためのキャビティーを形成し、アンテナ端子を露出して、キャビティーが形成されたアンテナ内蔵カードを作製する。

次に、ガラスエポキシ、ポリイミド等の絶縁基材の両面に金属箔が積層された両面金属箔貼り積層板の金属箔をフォトエッチングプロセス等でパターニング処理し、ビア加工処理して、絶縁基材の一方の面に外部接続端子を、他方の面にＩＣチップ接続バンプ及びＲＦ端子を形成し、ＩＣチップ接続バンプ、外部接続端子及び外部接続端子にはニッケル、金メッキを施す。

さらに、ＩＣチップをフェースダウンボンディング等で実装して、ＩＣチップが実装されたデュアルインターフェースモジュールを作製する。
外部接続端子とＩＣチップ接続バンプとＲＦ端子とはフィルドビア及び配線層にてＩＣチップとそれぞれ電気的に接続されている。
さらに、必要に応じてＩＣチップ周辺部をエポキシ系樹脂等にて樹脂封止する。

次に、デュアルインターフェースモジュールのＲＦ端子上の絶縁基材の所定位置をレーザー加工等により孔開け加工し、ＲＦ端子を貫通する貫通孔を形成し、絶縁基材の所定位置に貫通孔が形成されたデュアルインターフェースモジュールを作製する。
貫通孔は、開孔径が大きいほどエネルギー照射が容易になるが、外部接続端子の機能を損なわないように、０．５ｍｍφ程度が好ましい。

次に、キャビティーが形成されたアンテナ内蔵カードのアンテナ端子上にクリームハンダを塗布してクリームハンダ層を形成し、アンテナ端子上にクリームハンダ層が形成されたアンテナ内蔵カードを作製する。

次に、アンテナ内蔵カードのキャビティー内のクリームハンダ層とデュアルインターフェースモジュールのＲＦ端子６１とを位置合わせして装着し、貫通孔よりキセノンランプの光線をレンズで集光したソフトビームやレーザー光線等の熱線ビームをクリームハンダ層に照射してクリームハンダ層を直接加熱することによりハンダ溶融を行い、ＲＦ端子とアンテナ端子とをハンダにて接合し、デュアルインターフェースモジュールとアンテナとが電気的に接続されたデュアルインターフェースカードを作製する。

ＲＦ端子とアンテナ端子とはハンダにて確実に接合されており、貫通孔よりの局部的な熱線ビームの加熱により、カード基材への熱ダメージ及びカード変形を極力抑えることができ、接合信頼性に優れたデュアルインターフェースカードを得ることができる。

＜デュアルインターフェースカード用アンテナ＞
次に、本発明のデュアルインターフェースカード用アンテナについて、図１および２を用いて説明する。
本発明のデュアルインターフェースカード用アンテナ１０は、ベースフィルム３上に形成されたアンテナパターン１と、ＩＣチップと接続する接続端子２と、を備えている。
アンテナパターン１はアルミ箔からなり、接続端子２は銅箔からなることを特徴とする。

（ベースフィルム）
ベースフィルム３は、電気的な絶縁体であれば良く、特に材料を限定する必要は無いが、樹脂フィルムを好適に使用することができる。樹脂フィルムとしては、ＰＥＴ−ＧフィルムやＰＶＣフィルムを好適に使用可能である。また各種のエンジニアリングプラスチックフィルムを使用可能である。

（接続端子）
接続端子２としては、銅箔を所望の形状に加工したものを、接続端子２を配置するアンテナパターン１の位置に接合することにより作製することができる。
銅箔を所望の形状に加工する方法としては、金型を用いた打ち抜き加工によって作製することができるが、銅箔をフォトリソグラフィ法によりエッチング加工することによっても作製することができる。

（アンテナパターン）
アンテナパターン１はベースフィルム３上に形成されている。その製造方法としては、例えばベースフィルム３に接着層を介してアルミ箔を貼り合せた材料を用いて、アルミ箔を、フォトリソグラフィ法を用いてエッチング加工することにより作製することができる。フォトリソグラフィ法ではなく、エッチングマスクとなる液状のレジストをアルミ箔の表面に印刷法を用いてアンテナパターン１のネガパターンを形成し、露出しているアルミ箔をエッチング除去しても良い。

＜デュアルインターフェースカード用アンテナの製造方法＞
次に、本発明のデュアルインターフェースカード用アンテナの製造方法について説明する。
本発明のデュアルインターフェースカード用アンテナの製造方法は、ベースフィルム３上にアルミ箔を貼り合わせる工程と、そのアルミ箔をパターニングしてアンテナパターン１を形成する工程と、銅箔を所望の接続端子２の形状に加工する工程と、接続端子２の形状に加工された銅箔をアンテナパターン１の接続端子２の部位に接合する工程と、を備えている。

上記のベースフィルム３上にアルミ箔を貼り合わせる工程は、出発材料としてアルミ箔を貼り合せたベースフィルム３を使用する場合は、不要となる。

また、接続端子２の形状に加工された銅箔をアンテナパターン１の接続端子２の部位に接合する工程は、超音波接合、レーザー溶接、抵抗溶接、などの方法を使用して実施可能である。

以上に説明したデュアルインターフェースカード用アンテナは、従来の銅箔を使用してアンテナパターンと接続端子を作製したアンテナより低コストであるため、本発明のデュアルインターフェースカード用アンテナを使用したデュアルインターフェースカードも低コストとなる。

１・・・アンテナパターン
２・・・接続端子
３・・・ベースフィルム
１０・・・デュアルインターフェースカード用アンテナ

Claims (2)

1. ベースフィルム上に形成されたアンテナパターンと、
   ＩＣチップと接続する接続端子と、を備えているデュアルインターフェースカード用アンテナであって、
   アンテナパターンはアルミ箔からなり、
   接続端子は銅箔からなることを特徴とするデュアルインターフェースカード用アンテナ。
2. 請求項１に記載のデュアルインターフェースカード用アンテナを使用したことを特徴とするデュアルインターフェースカード。

Images