JP2024033310A - Ｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】本発明に係るＩＣカードによれば、ワイヤが剥離することなく、安定して切削加工できるＩＣカードを提供することができる。【解決手段】本発明に係るＩＣカードは、表面に嵌合孔６が形成され、絶縁性のアンテナシート３３と、アンテナシート３３に埋め込まれて線状に形成された導電性のアンテナコイル３２と、を有するカード本体と、カード本体の嵌合孔６に嵌め込まれ、シート状に形成された基板と、基板の表面に配置された接触端子と、基板の裏面に配置されたＩＣチップと、ＩＣチップと電気的に接続する電極と、を有するＩＣモジュールと、を備え、アンテナコイル３２の両端部３２０は、嵌合孔６から露出する複数の露出部３２１と、複数の露出部３２１を接続する深端部３２２と、を形成し、深端部３２２は、露出部３２１よりも深い位置に埋め込まれ、露出部３２１と電極とが電気的に接続される。【選択図】図４

Description

本発明は、ＩＣカードに関する。

近年、クレジットカードなどの金融系カード、マイナンバーカードなどの公共カードおよび身分証明に使用されて来た接触型ＩＣカードが、デュアルＩＣカードに切り替わりつつある。デュアルＩＣカードは、通常、接触型ＩＣカードで使用される接触端子を備えたＩＣモジュールの他に、非接触通信を可能とする巻線アンテナ（アンテナコイル）がカードの周縁部に沿って備えられている。

デュアルＩＣカードの製造方法としては、一般的に、まず、アンテナシートにワイヤを描画し、アンテナコイルを埋め込んで、その他のシートを積層してラミネートし、カード本体となるカード基材を製造する。その後、ミリング加工機等の加工機を用いて、切削加工（ミリング加工）し、カード基材に凹部を形成する。形成した凹部からは、内包したアンテナコイルの端子が露出する。その後、凹部にＩＣモジュールが収納され、アンテナコイルの端子とＩＣモジュールの端子とが電気的に接続される。

特許文献１に記載のように、アンテナシートにアンテナコイルを埋め込む作業においては、図９に示すように、アンテナコイル３２Ａの両端部に設けられた接続端子（アンテナ部）３２０Ａが、ＩＣモジュール側の端子に電気的接続させる面積を増やすため、複数回折り返されることによってジグザグ状（または蛇行状）に形成され、アンテナシート３３Ａに埋め込まれる。

特開２０１６－５１３３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたＩＣカードは、アンテナシート３３Ａにアンテナコイル３２Ａが埋め込まれる際に、接続端子３２０Ａのワイヤ同士の間隔が狭く、十分に埋め込まれていない場合がある。すると、図１０に示すように、ミリング加工によって凹部６Ａを形成した際に、凹部６Ａから露出した接続端子３２０Ｂがミリング加工機に付着してアンテナシート３３Ａから剥離してしまう。そのため、ＩＣモジュール側の端子に対する接続面積が減り、接続信頼性の低下を引き起こしてしまう虞があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、アンテナコイルとＩＣモジュールとが電気的に接続する面積を維持しつつ、接続信頼性を確保して加工しやすくするＩＣカードを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様に係るＩＣカードは、表面に嵌合孔が形成され、絶縁性のアンテナシートと、前記アンテナシートに埋め込まれて線状に形成された導電性のアンテナコイルと、を有するカード本体と、前記カード本体の前記嵌合孔に嵌め込まれ、シート状に形成された基板と、前記基板の表面に配置された接触端子と、前記基板の裏面に配置されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと電気的に接続する電極と、を有するＩＣモジュールと、を備え、前記アンテナコイルの両端部は、前記嵌合孔から露出する複数の露出部と、複数の前記露出部を接続する深端部と、を形成し、前記深端部は、前記カード本体の板厚方向において前記露出部よりも裏面側に対して深い位置に埋め込まれ、前記露出部と前記電極とが電気的に接続される。

本発明に係るＩＣカードによれば、アンテナコイルとＩＣモジュールとが電気的に接続する面積を維持しつつ、接続信頼性を確保して加工しやすくするＩＣカードを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るＩＣカードを模式的に示す平面図である。 図１のＡ－Ａ断面に沿う同ＩＣカードの模式的な断面図である。 同ＩＣカードに嵌合孔が形成される前のアンテナシートに埋め込まれたアンテナコアシートを上側から見た平面図である。 同嵌合孔が形成された後のアンテナコイルの接続端子を拡大した図である。 （Ａ）は、同嵌合孔が形成された後の図４のＢ－Ｂ断面を示すアンテナコイルの接続端子の拡大図である。（Ｂ）は、図５（Ａ）のＣ－Ｃ断面を示すアンテナコイルの接続端子の拡大図である。 同ＩＣカードに嵌合孔が形成される前のアンテナシートに埋め込まれたアンテナコイルの接続端子を拡大した図である。 （Ａ）は、同嵌合孔が形成される前の図６のＤ－Ｄ断面を示すアンテナコイルの接続端子の拡大図である。（Ｂ）は、図７（Ａ）のＥ－Ｅ断面を示すアンテナコイルの接続端子の拡大図である。 図１のＡ－Ａ断面に沿う同ＩＣカードに嵌合孔が形成される前のＩＣカードのカード本体を短辺方向から見た状態を模式的に示す断面図である。 従来のＩＣカードのアンテナコイルを説明する図である。 従来のＩＣカードのアンテナコイルを説明する図である。

（一実施形態）
本発明の一実施形態について、図１から図８を参照して説明する。また、以下で説明する実施形態や変形例において、相互に対応する構成については同一の符号を付し、重複部分については説明を省略する場合がある。さらに、以下の説明において、例えば「平行」や「直交」、「中心」、「同軸」等の相対的又は絶対的な配置を示す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差や同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。

図１は、本発明の一実施形態に係るＩＣカード１を模式的に示す平面図である。図２は、図１のＡ－Ａ断面に沿うＩＣカード１の模式的な断面図である。

以下のＩＣカード１の説明において、ＩＣカード１の長辺に沿う方向を長辺方向Ｄ１とし、水平面上で長辺方向Ｄ１に直交するＩＣカード１の短辺に沿う方向を短辺方向Ｄ２とする。長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２に沿う面は水平面とする（以下、単に水平面という）。また、長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２と直交する鉛直方向を板厚方向Ｄｔとする。さらに、ＩＣカード１の板厚方向Ｄｔにおいて、ＩＣカード１の表面１ｆ側を上側ＵＰとし、裏面１ｇ側を下側ＤＷとする。

図１に示すように、ＩＣカード１は、例えば、外部機器との間で、接触型通信と非接触型通信とを可能としたデュアルＩＣカードである。ＩＣカード１は、水平面に沿う板状であり、板厚方向Ｄｔの上側ＵＰ側から見て、互いに対向する長辺及び短辺を有する長方形形状に形成されている。ＩＣカード１は、板厚方向Ｄｔの厚みが、例えば、０．５～１．０ｍｍ程度に形成されている（ＩＣカード１がクレジットカードである場合、ＩＣカード１の厚みは０．７６ｍｍ）。

ＩＣカード１は、カード本体２と、ＩＣモジュール７と、を備えている。

［カード本体２］
カード本体２は、図１に示すように、ＩＣカード１の外形をなす部分である。カード本体２は、水平面に沿う板状であり、板厚方向Ｄｔの上側ＵＰ側から見て、互いに対向する長辺及び短辺を有する長方形形状に形成されている。

カード本体２は、板厚方向Ｄｔの厚みが、例えば、０．６８～０．８４ｍｍ程度になるように形成されたのちラミネート加工を施される。ラミネート加工されたカード本体２は、上側ＵＰからミリング加工（切削加工）される。すると、嵌合孔（凹部）６が形成される。また、カード本体２は、図２に示すように、アンテナシート３と、中間シート４と、外装基材（外装シート）５とを備える。

［嵌合孔（凹部）６］
嵌合孔（凹部）６は、図１及び図２に示すように、ミリング加工（切削加工）によってカード本体２に形成された孔である。嵌合孔６は、カード本体２の上側ＵＰの表面２ｆに開口部６ｈを有する。嵌合孔６は、例えば板厚方向Ｄｔの上側ＵＰ側から見て、長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２を嵌合孔６の周方向として、長辺方向Ｄ１に一対の辺６ａを有し、短辺方向Ｄ２に一対の辺６ｂを有する略矩形状に形成されている。以降の説明において、嵌合孔６の周方向は、長辺方向Ｄ１または短辺方向Ｄ２ともいう。また、嵌合孔６の径方向において、嵌合孔６の中心Ｏ１側を内周側Ｐ１とし、内周側Ｐ１の反対側を外周側Ｐ２とする（図４参照）。ここで、径方向とは、短辺方向Ｄ２を周方向としたときに長辺方向Ｄ１であり、長辺方向Ｄ１を周方向としたときに短辺方向Ｄ２である。

嵌合孔６は、図２に示すように、カード本体２にＩＣモジュール７が接合される場合に、カード本体２に干渉せずにＩＣモジュール７を収容して、ＩＣカード１の表面１ｆ上に凹凸が出ないように設けられている。嵌合孔６は、第一収容部（第一凹部）６１と、第二収容部（第二凹部）６２とを備える。

第一収容部（第一凹部）６１は、図１に示すように、カード本体２の表面２ｆに開口部を備える。第一収容部６１の開口部は、嵌合孔６の備える開口部６ｈである。第一収容部６１は、本実施形態では、ＩＣモジュール７のモジュール基板７１の大きさに対応している。また、第一収容部６１の板厚方向Ｄｔの厚みは、ＩＣモジュール７のモジュール基板７１及び接触端子７４の厚み等を考慮して設定するのが好ましい。

第一収容部６１は、図２に示すように、カード本体２の表面２ｆに形成された表側外装基材５１と、中間シート４の表側中間シート４１とを板厚方向Ｄｔに貫通する。第一収容部６１は、表側中間シート４１の下側ＤＷに積層されたアンテナシート３のアンテナコアシート３３において、貫通しない。第一収容部６１は、第一内側面６１ｂと、アンテナコアシート３３において第一底面６１ａと、を形成する。なお、第一収容部６１の第一内側面６１ｂは、傾斜のついた形状であってもよいし、傾斜のない形状であってもよい。

第二収容部（第二凹部）６２は、図２に示すように、第一収容部６１の第一底面６１ａにおいて第一収容部６１に連通し、第一収容部６１よりも長辺方向Ｄ１及び短辺方向Ｄ２において開口幅の狭い凹部である。第二収容部６２は、本実施形態では、樹脂封止部７６の大きさに対応している。

第二収容部６２は、図２に示すように、アンテナシート３のコアシート３１及びアンテナコアシート３３を板厚方向Ｄｔに貫通する。また、第二収容部６２は、コアシート３１の下側ＤＷに備えられた裏側中間シート４２において、貫通しない。第二収容部６２は、第二内側面６２ｂと、裏側中間シート４２において第二底面６２ａと、を形成する。第二底面６２ａは、本実施形態では、裏側中間シート４２と略平行になるように形成される。なお、第二収容部６２の第二内側面６２ｂは、傾斜のついた形状であってもよいし、傾斜のない形状であってもよい。

［アンテナシート３］
アンテナシート３は、本実施形態において、図２に示すように、中間シート４に備えられた表側中間シート４１と裏側中間シート４２との間に備えられる。アンテナシート３は、コアシート３１と、アンテナコアシート（アンテナシート）３３と、アンテナコイル（巻線アンテナ）３２と、を備える。

［コアシート３１］
コアシート３１は、図２に示すように、アンテナコアシート３３の裏面３３ｇ及び中間シート４の裏側中間シート４２の上側ＵＰである表面に積層された可撓性を有する絶縁性の基板である。コアシート３１は、板厚方向Ｄｔの上側ＵＰ側から見て、互いに対向する長辺及び短辺を有する長方形形状に形成されている。コアシート３１の板厚方向Ｄｔの厚みは、例えば、０．０１５ｍｍ～０．０５ｍｍの範囲の厚みに設定されている。

コアシート３１は、本実施形態では、例えばＰＥＴＧ樹脂材料を用いて形成される。ただし、コアシート３１の材料は特に限定されず、例えば、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰＥＴＧ）、ポリブチレンテレフタレート材料、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート共重合体などのポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、エチレン－４フッ化エチレン共重合体などのポリフッ化エチレン樹脂、ナイロン－６、ナイロン６、６などのポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロンなどのビニル樹脂、三酢酸セルロース、セロファンなどのセルロース樹脂、ポリメタアクリル酸メチル、ポリメタアクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチルなどのアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド樹脂などの絶縁性を有する基材を適宜選択することができる。なお、樹脂材料の含有量は、３０質量パーセント以上８０質量パーセント以下であることが好ましい。

また、コアシート３１は、カード本体２に形成された嵌合孔６によって、一部に貫通孔を備える。

［アンテナコアシート（アンテナシート）３３］
アンテナコアシート（アンテナシート）３３は、図２に示すように、コアシート３１の上側ＵＰの表面３１ｆ側に積層された可撓性を有する絶縁性の基材である。アンテナコアシート３３は、コアシート３１と同様に、板厚方向Ｄｔの上側ＵＰ側から見て、互いに対向する長辺及び短辺を有する長方形形状に形成されている。また、アンテナコアシート３３の材料は、特に限定されず、例えばコアシート３１と同様の材料を用いてもよい。

［アンテナコイル（巻線アンテナ）３２］
図３は、ＩＣカード１に嵌合孔６が形成される前のＩＣカード１のアンテナシート３に備えられたアンテナコアシート３３を上側ＵＰから見た平面図である。なお、図３に示すアンテナコイル３２は、アンテナコアシート３３の裏面３３ｇに形成されているが、説明の便宜上実線で図示している。
アンテナコイル（巻線アンテナ）３２は、アンテナシート３に内包されている。アンテナコイル３２は、例えば、図３に示すように、アンテナコアシート３３の下側ＤＷである裏面３３ｇにおいて、直径０．１ｍｍ程度の被覆導線をアンテナコアシート３３に埋め込んだ状態で形成される。また、アンテナコイル３２は、アンテナコアシート３３の周縁３３ｋに沿って一巻きから四巻き程度に巻回して矩形状に形成されている。アンテナコイル３２は、リーダライタなどの非接触型外部機器との非接触型通信を行う。

アンテナコイル３２の被覆導線は、例えば導電性のマグネットワイヤを好適に使用することができる。マグネットワイヤとは、銅、銅合金、アルミニウムなどの導電線の表面を絶縁樹脂層で被覆したワイヤである。絶縁樹脂としては、ポロビニールホルマール、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミド、ポリイミドなどが使用される。アンテナコイル３２は、価格、耐熱性などにより適宜選択することができる。アンテナコイル（巻線アンテナ）３２の両端部には、接続端子３２０が形成されている。

［接続端子（両端部）３２０］
図４は、嵌合孔６が形成された後のアンテナコイル３２の接続端子３２０を拡大した図である。
接続端子（両端部）３２０は、図３及び図４に示すように、アンテナコイル３２の両端を少なくとも一回以上折り返されることによって形成される。接続端子３２０を折り返す回数は、特に限定されないが、本実施形態では、２０～３０回程度折り返されて蛇行状（またはジグザグ状）に形成されている（図６参照）。なお、図２の断面図おいては、説明の便宜上、アンテナコイル３２の接続端子３２０が３回程度に折り返された状態に簡素化して図示している。アンテナコイル３２の両端に形成された接続端子３２０は、図４に示すように、カード本体２に形成される嵌合孔６の中心Ｏ１に対して対称となるように長辺方向Ｄ１の外周側Ｐ２から内周側Ｐ１に向かって蛇行状（またはジグザグ状）に形成されている。接続端子３２０は、接続部３２１と、折返し部３２２と、を備える。

［接続部（露出部）３２１］
図５（Ａ）は、嵌合孔６が形成された後の図４のＢ－Ｂ断面を示すアンテナコイル３２の接続端子３２０の拡大図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＣ－Ｃ断面を示すアンテナコイル３２の接続端子３２０の拡大図である。
接続部（露出部）３２１は、図４及び図５に示すように、接続端子３２０において、短辺方向（周方向）Ｄ２に延びて形成された直線部分である。接続部３２１は、少なくとも一つ以上設けられており、本実施形態では、２０～３０本の複数の接続部３２１を嵌合孔６の一辺である辺６ｂをそれぞれ挟むように辺６ｂの長辺方向（径方向）Ｄ１に配列される。具体的には、接続部３２１は、辺６ｂの内周側Ｐ１と外周側Ｐ２との両方に配置されている。また、接続部３２１は、辺６ｂと平行である。なお、接続部３２１は、辺６ｂの内周側Ｐ１のみに配置されていてもよい。接続部３２１は、嵌合孔６が形成されると、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、第一収容部６１の第一底面６１ａに接続面３２１ａを形成する。接続面３２１ａについては、後述する。なお、接続部３２１は、長辺方向（周方向）Ｄ１に延びて形成されていてもよい。また、この時、接続部３２１は、嵌合孔６の辺６ａをそれぞれ挟むように辺６ａの短辺方向（径方向）Ｄ２に配列されてもよい。

［折返し部（深端部）３２２］
折返し部（深端部）３２２は、接続端子３２０において、複数の接続部３２１をそれぞれ接続する折返し部分である。折返し部３２２は、例えば、長辺方向Ｄ１に延びる一つの接続部３２１の一方側の一端と、一つの接続部３２１と隣り合う接続部３２１の一方側の一端とを接続する。折返し部３２２は、板厚方向Ｄｔから見て、接続部３２１と重ならない。折返し部３２２は、図５（Ａ）に示すように、板厚方向Ｄｔにおいて接続部３２１よりも下側（裏面側）ＤＷに深い位置に形成されており、図３から図５において点線で図示する。折返し部３２２は、嵌合孔６が形成された場合に、嵌合孔６から露出しない。そのため、折返し部３２２は、非露出部ともいう。

アンテナコイル３２の接続端子３２０は、接続部３２１と、折返し部３２２との板厚方向Ｄｔの深さ（高さ）を変更してアンテナコアシート３３に埋め込まれている。アンテナコイル３２をアンテナコアシート３３に埋め込む工程については、後述する。

［中間シート４］
中間シート４は、図２に示すように、アンテナシート３の表裏に積層された絶縁性を有するシート状の基材である。中間シート４は、表側中間シート４１と、裏側中間シート４２と、を備える。

表側中間シート４１は、コアシート３１の上側ＵＰに備えられる。裏側中間シート４２は、コアシート３１の下側（裏面側）ＤＷに備えられる。表側中間シート４１及び裏側中間シート４２は、板厚方向Ｄｔの上側ＵＰ側から見て、互いに対向する長辺及び短辺を有する長方形形状に形成されている。また、表側中間シート４１及び裏側中間シート４２は、本実施形態では、コアシート３１と同様に、ＰＥＴＧ樹脂を用いて形成される。ただし、中間シート４に用いる樹脂材料は、特に限定されない。

中間シート４の板厚方向Ｄｔの厚みは、カードの厚さ制限を超えない範囲で適宜選定することができる。中間シート４は、ＩＣカード１の仕様に応じて印刷を行う場合があるため、印刷インキに対する印刷適性が備えられている事が望ましい。

［外装基材（外装シート）５］
外装基材（外装シート）５は、図２に示すように、アンテナシート３及び中間シート４の表裏に積層される基材である。外装基材５は、オーバーシートともいう。外装基材５は、ＩＣカード１の表面１ｆに表側外装基材５１を備え、ＩＣカード１の裏面１ｇに裏側外装基材５２を備える。外装基材５の材料は特に限定されず、例えば、アンテナシート３や中間シート４と同様のＰＥＴＧ樹脂などのプラスチック樹脂材料を用いて形成される。また、外装基材５は、金属シートや磁性体材料（磁気テープ）などを用いて形成されることもある。さらに、外装基材５は、ＵＶ硬化タイプや混合液反応硬化タイプ等の高い流動性と絶縁性とを有するプラスチック樹脂材料を用いて、カード形状に成形することもある。なお、外装基材５は、単層であってもよいし、複数層に形成されていてもよい。また、外装基材５は、さらに磁気層、保護層等を設けてもよいし、感熱・熱転写・インクジェット等の機能性の表面コートが施されていてもよい。外装基材５の表側外装基材５１及び裏側外装基材５２の板厚方向Ｄｔの厚みは、ＩＣカード１の厚さ制限を超えない範囲で適宜選定できる。

［ＩＣモジュール７］
ＩＣモジュール７は、図２に示すように、モジュール基板（基板）７１と、ＩＣチップ７２と、パッド電極（電極）７３と、接触端子７４と、ワイヤ７５と、樹脂封止部７６とを備える。ＩＣモジュール７の外形サイズは、例えば接触端子７４が、６端子で構成されている場合には、水平面において、約８ｍｍ×１０．６ｍｍの寸法で形成される。

モジュール基板（基板）７１は、ガラスエポキシやＰＥＴなどの材料を用いて水平面上に形成されたシート状の基板である。モジュール基板７１は、板厚方向Ｄｔにおいて、表面７１ｆと、裏面７１ｇとを有し、板厚方向Ｄｔから見て、矩形状に形成されている。モジュール基板７１の厚さは、例えば、５０～２００μｍである。モジュール基板７１は、貫通孔７１ａを備える。

貫通孔７１ａは、図２に示すように、モジュール基板７１を板厚方向Ｄｔに貫通する孔である。貫通孔７１ａは、ＩＣチップ７２の周囲に備えられる。貫通孔７１ａは、例えば、板厚方向Ｄｔから見て断面が略円状となるように、略円柱状に形成される。貫通孔７１ａには、図２に示すように、後述のワイヤ７５が挿通する。貫通孔７１ａの個数は、特に限定されず、１個のみ備えられていてもよいし、複数備えていてもよい。貫通孔７１ａの個数は、本実施形態では、ワイヤ７５を介して接触端子７４と接続されるＩＣチップ７２の電極の個数に合わせて形成されている。なお、貫通孔７１ａの配置、形状及び大きさ等は、特に限定されない。また、貫通孔７１ａは、金属めっきの施されたスルーホール等であってもよい。

ＩＣチップ７２は、モジュール基板７１の裏面７１ｇへ備えられる。ＩＣチップ７２は、接触型通信機能および非接触型通信機能を有する公知の構成のものを用いることができる。ＩＣチップ７２は、板厚方向Ｄｔから見て矩形状に形成されている。ＩＣチップ７２の実装の形態は特に限定されないが、本実施形態では、例えばキャリアテープに実装されたＣＯＴ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｔａｐｅ）の形態でＩＣモジュール基板７１に実装される。ＩＣチップ７２は、下側ＤＷの表面に図示しない電極を備えている。

パッド電極（電極）７３は、モジュール基板７１の裏面７１ｇに備えられる。パッド電極７３は、モジュール基板７１の中央部に配置されたＩＣチップ７２の周囲に配置されている。パッド電極７３は、図２に示すように、ＩＣモジュール７がカード本体２の嵌合孔６に嵌め込まれた際に、第一収容部６１の第一底面６１ａから露出した接続部３２１の接続面３２１ａの上側ＵＰに配置される。

パッド電極７３は、ワイヤ７５を介してＩＣチップ７２の電極へ電気的に接続される。また、パッド電極７３は、例えば、カード本体２の備える接続部３２１の接続面３２１ａに、はんだ付け、導電性インキ、導電性接着剤、または異方性導電フィルム（ＡＣＦ）等を介して接続することができる。この構成により、カード本体２のアンテナコイル３２と、ＩＣモジュール７のＩＣチップ７２とは電気的に接続される。ただし、カード本体２のアンテナコイル３２と、ＩＣモジュール７のＩＣチップ７２との電気的な接続方法は、本実施形態に限定されない。

接触端子７４は、図示しない接触型外部機器と接触可能に構成される。接触端子７４は、図２に示すように、モジュール基板７１の表面７１ｆへ形成される。接触端子７４は、裏面に図示しない電極を備える。接触端子７４は、ワイヤ７５を介してＩＣチップ７２の電極へ電気的に接続される。

ワイヤ７５は、貫通孔７１ａを挿通する。ワイヤ７５は、図２に示すように、ワイヤボンディング等によってモジュール基板７１の裏面７１ｇのＩＣチップ７２の電極と、表面７１ｆの接触端子７４に備えられた電極及びパッド電極７３とを接続する。ＩＣチップ７２と接触端子７４及びパッド電極７３とは、ワイヤ７５を介して電気的に接続される。ワイヤ７５としては、金ワイヤが好ましい。ただし、ワイヤ７５は、銀、白金、アルミニウム、銅、合金、異種金属によるコーティング線等のワイヤを使用してもよい。

樹脂封止部７６は、ＩＣチップ７２とワイヤ７５とを被覆する突起状部位である。樹脂封止部７６は、図２に示すように、モジュール基板７１の裏面７１ｇに備えられている。樹脂封止部７６は、例えば、公知のエポキシ樹脂、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂等などで形成することができる。樹脂封止部７６は、ＩＣチップ７２を外力負荷や環境負荷から保護したり、ワイヤ７５等の断線を防いだりすることができる。樹脂封止部７６は、一般的にＩＣチップ７２に中心を合わせて配置する。

ＩＣカード１は、例えば、ミリング加工によって嵌合孔６が形成されたカード本体２と、嵌合孔６に嵌め込まれたＩＣモジュール７とを、熱圧によるラミネートあるいは接着等により挟み込んで一体化させ、その後、カードの形状に打ち抜いて成形される。成形されたＩＣカード１は、さらにエンボス加工等を施されていてもよい。

次に、ＩＣカード１の製造方法を用いて説明する。
図６は、ＩＣカード１に嵌合孔６が形成される前のアンテナシート３に埋め込まれたアンテナコイル３２の接続端子３２０を拡大した図である。図６において、アンテナコイル３２は、アンテナコアシート３３に埋め込まれているが、説明の便宜上、アンテナコイル３２を実線で示している。

まず、アンテナコイル３２をアンテナコアシート３３に埋め込む工程について説明する。
アンテナコイル３２は、例えば、図３に示すように、アンテナコアシート３３の裏面３３ｇに直径０．１ｍｍのマグネットワイヤを、超音波振動子を使用して描画することによって形成される。アンテナコイル３２の両端部には、図６に示すように、少なくとも一回以上折り返されることによって形成された接続端子３２０が備えられている。

図７（Ａ）は、嵌合孔６が形成される前の図６のＤ－Ｄ断面を示すアンテナコイル３２の接続端子３２０の拡大図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＥ－Ｅ断面を示すアンテナコイル３２の接続端子３２０の拡大図である。
接続端子３２０の接続部３２１は、図７（Ａ）に示すように、アンテナコアシート３３の裏面３３ｇ側から上側ＵＰに、板厚方向Ｄｔにおいて折返し部３２２よりも深くなるように形成される。具体的には、接続部３２１は、圧力を折返し部３２２における圧力よりも約６～１５Ｎまで上げる、または描画するスピードを折返し部３２２におけるスピードよりも１０～２５ｍｍ／ｓ下げる（遅くする）ことによって、板厚方向Ｄｔにおいて折返し部３２２よりも深くなるように形成される。すると、接続部３２１は、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、板厚方向Ｄｔにおいて、折返し部３２２よりも上側ＵＰに配置される。言い換えると、折返し部（深端部）３２２は、板厚方向Ｄｔにおいて接続部３２１よりも裏面３３ｇ側である下側ＤＷに対して深い位置に埋め込まれる。ここで、接続部３２１の中心Ｏ２から、折返し部３２２の中心Ｏ３までの高さの差Ｈ１は、アンテナコイル３２の直径よりも２０パーセント以上の高さの差があるのが好ましい。具体的には、高さの差Ｈ１は、アンテナコイル３２の直径０．１ｍｍの２０パーセント以上である０．０２ｍｍ以上に設定されているのが好ましい。本実施形態では、高さの差Ｈ１は、０．０５ｍｍ程度に設定されている。

次に、アンテナコイル３２のミリング加工による切削工程について説明する。
図８は、図１のＡ－Ａ断面に沿うＩＣカード１に嵌合孔６が形成される前のＩＣカード１のカード本体２を短辺方向Ｄ２から見た状態を模式的に示す断面図である。なお、図８の断面図おいては、説明の便宜上、アンテナコイル３２の接続端子３２０が３回程度に折り返された状態に簡素化して図示している。
上述の工程により、アンテナコイル３２を内包したアンテナシート３は、中間シート４と外装基材５とを、さらにホットメルト接着剤等で板厚方向Ｄｔに積層され、熱プレスする事により、図８に示すように、ラミネートされたカード本体２を得る。その後、カード本体は、図２に示すように、ミリング加工によってＩＣモジュール７を収めるための嵌合孔６を形成する。ミリング加工には、例えば、カード専用のミリング加工機を使用することができる。

ミリング加工によって嵌合孔６が形成されると、接続端子３２０の上側ＵＰのアンテナコアシート３３が削られる。本実施形態では、嵌合孔６は、第一収容部６１と、第二収容部６２とを備えている。

接続部３２１は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、アンテナコアシート３３が削られると同時に、上側ＵＰの一部を削られ、接続部３２１の表面を被覆している絶縁樹脂層を除去される。すると、図４及び図５に示すように、接続面３２１ａが形成されて嵌合孔６の第一収容部６１の第一底面６１ａから露出する。接続端子３２０に形成された接続面３２０ａの露出面積は、板厚方向Ｄｔにおいてアンテナコイル３２の半径である０．０５ｍｍまでミリング加工した時が最大となる。そのため、接続部３２１は、接続面３２１ａの露出面積が半径までミリング加工されている事が好ましい。

折返し部（深端部）３２２は、上述したように、アンテナコアシート３３において、接続部３２１よりもアンテナコイル３２の直径の２０パーセント以上を裏面３３ｇ側に対して深い位置に埋め込まれる。そのため、折返し部３２２は、上側ＵＰのアンテナコアシート３３が削られても、嵌合孔６の第一収容部６１の第一底面６１ａから露出せず、アンテナコアシート３３に埋め込まれた状態を保つ。すると、切削機（ミリング加工機）によってアンテナコイルが引っ張られる力が従来と同様に働いても、折返し部３２２が接続部３２１の剥離を抑えるため、図４に示すように、接続部３２１が剥離したり破断したりすることなく、アンテナコイル３２に留まることができる。

なお、嵌合孔６の第二収容部６２は、アンテナコアシート３３を板厚方向Ｄｔに貫通する。そのため、第二収容部６２が形成された位置に配置されていた接続部３２１及び折返し部３２２は、図４に示すように、すべて削り取られる。

嵌合孔６は、カード本体２にＩＣモジュール７が接合される場合に、ＩＣモジュール７を収容してＩＣカード１の表面１ｆ上に凹凸が出ないように設けられている。そのため、ＩＣモジュール７は、カード本体２の各シート（層）に干渉せずに収容できる。そして、ＩＣモジュール７のパッド電極（電極）７３は、アンテナコイル３２に備えられ、第一収容部６１の第一底面６１ａから露出した接続部３２１の接続面３２１ａの上側ＵＰに配置される。パッド電極７３と接続面３２１ａとは、はんだ付け、導電性インキ、導電性接着剤、または異方性導電フィルム（ＡＣＦ）等を介して、電気的に接続することができる。

本実施形態では、折返し部３２２は、接続部３２１よりも下側ＤＷに対して深い位置に埋め込まれる。そのため、ミリング加工時に接続部３２１がアンテナコアシート３３から剥離したり、ちぎれてしまったりして、ＩＣモジュール７との接続面積が減少する虞を低減することができる。また、アンテナコイル３２は、安定してＩＣモジュール７と電気的に接続でき、接続信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、接続部３２１は、嵌合孔６の短辺方向（周方向）Ｄ２に沿って形成される。また、接続部３２１は、２０～３０本の接続部３２１を嵌合孔６の辺６ｂをそれぞれ挟むように辺６ｂの径方向に配列されている。そのため、接続部３２１は、なるべくＩＣモジュール７のパッド電極７３と電気的に接続可能な面積を増やし、接続信頼性をさらに向上させることができる。

また、本実施形態では、嵌合孔６は、第一収容部（第一凹部）６１と、第二収容部（第二凹部）６２とを備える。そのため、嵌合孔６は、第一収容部６１の第一底面６１ａにおいて接続部３２１を露出させつつ、接触端子７４、ＩＣチップ７２及び樹脂封止部７６を備えたＩＣモジュール７を好適に収容させることができる。

以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の実施形態及び以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

（実験）
次に、一実施形態に係るＩＣカード１の作用を確認するための評価試験を行った。

本実験には、ＩＣカードのサンプルである実施例１と、比較例１とを使用する。ここで、実施例１は、一実施形態に係るＩＣカード１と同様の構成である。すなわち、折返し部３２２は、アンテナコアシート３３において、接続部３２１よりもアンテナコイルの３２の直径の２０パーセント以上を下側ＤＷに埋め込まれる。比較例１は、図９及び図１０に示す従来のＩＣカードであり、一実施形態に係るＩＣカード１と比較して、アンテナコイルにおける折返し部と接続部との板厚方向Ｄｔの高さが略同じである従来のＩＣカードと同様の構成である。

また、本試験の評価基準としては、カード本体にミリング加工によって嵌合孔６を形成した際に、第一収容部６１の第一底面６１ａから露出した接続部３２１のワイヤが剥離または破断するかどうかを判断基準とする。接続部３２１のワイヤが剥離または破断する場合は、ＩＣカード１は不良品であるとする。接続部３２１のワイヤが剥離または破断しない場合は、ＩＣカード１は良品であるとする。

用意された実施例１及び比較例１を用いて試験（ミリング加工歩留り試験）を実施した。今回は、実施例１のサンプルと、比較例１のサンプルとをそれぞれ５００枚ずつ用意し、ミリング加工機によって嵌合孔６を形成したのち、良品数と不良品数との枚数を確認する。得られた試験結果は、表１に示す。

表１に示すように、実施例１の良品数は５００枚、不良品数は、０枚であった。実施例１は、すべてのサンプルにおいて、接続部３２１のワイヤの剥離または破断が発生しなかった。また、比較例１の良品数は４２１枚、不良品数は、７９枚であった。

以上の結果より、実施例１は、比較例１よりも接続部３２１のワイヤの剥離または破断の発生率が低いことが分かった。すなわち、実施例１の折返し部３２２は、接続部３２１よりもアンテナコアシート３３の裏面３３ｇ側である下側ＤＷに対して深い位置に埋め込まれることで、ミリング加工時に接続部３２１がアンテナコアシート３３から剥離したり、ちぎれてしまったりして、ＩＣモジュール７との接続面積が減少する虞を低減することができることができたと考察できる。

（変形例）
例えば、上述した実施形態では、アンテナコイル（巻線アンテナ）は、アンテナシートのアンテナコアシートの下側ＤＷに設けられているが、特に限定されない。アンテナコイルは、アンテナシートに内包されていればよい。例えば、アンテナコイルは、アンテナコアシートではなく、コアシートの上側ＵＰに設けられていてもよい。この場合は、コアシートにおいて、折返し部（深端部）が、接続部（露出部）よりもアンテナコイルの直径の２０パーセント以上を裏面側である下側ＤＷに対して深い位置に埋め込まれることで上述と同様の効果を奏することができる。

具体的には、アンテナコイルの接続端子の折返し部は、圧力を接続端子の接続部における圧力よりも約６～１５Ｎまで上げる、または描画するスピードを接続部におけるスピードよりも１０～２５ｍｍ／ｓ下げる（遅くする）ことによって、接続部よりも深くなるように形成することができる。このようにして形成されたアンテナコイルは、アンテナシートに内包され、中間シートと外装基材とを、板厚方向Ｄｔに積層されてラミネートされたカード本体２を得る。そして、上述と同様に、カード本体２は、ミリング加工されて、嵌合孔を形成するとともに、接続部を露出させることができる。なお、板厚方向Ｄｔにおけるミリング加工の深さ（高さ）は、ミリング加工機の設定を変更したり、各シート（層）の厚みを変更したりすることで調整することができる。

また、本実施形態では、折返し部３２２は、嵌合孔６が形成された場合に、嵌合孔６から露出しないが、折返し部３２２は、嵌合孔６から露出していてもよい。

また、本発明にかかるアンテナコイルは、非接触型外部機器との非接触型通信が可能であればよく、巻き数、形状及び線幅等については特に限定されない。

また、本発明に係るアンテナコイルの製造方法は、本実施形態に限定されず、例えば、金属板や金属箔のレーザー切断や打ち抜き、金属箔や金属層のエッチング、金属線の配置などを例示できる。打ち抜きは、例えばアンテナコイルを幅広に形成する際に好適である。

また、本発明のＩＣカードは、例えば、上述の実施形態に示す１つのＩＣチップが接触式及び非接触式の双方として機能するデュアルカードに限定されず、嵌合孔にＩＣモジュールが嵌め込まれ、嵌合孔から露出したアンテナコイルの端子とＩＣモジュールの端子とが電気的に接続される構造全般に適用してもよい。

また、上述した実施形態のアンテナシートは、アンテナコイルへ直列又は並列に電気的に接続され、アンテナコイルと共振回路を構成し共振周波数を調整するチップコンデンサ等(平板コンデンサも含む)をさらに備えていてもよい。

また、上述した実施形態のＩＣカードに備えられた嵌合孔の形状及び大きさ及び形状は、上述の実施形態に限らず、モジュール基板、ＩＣチップ及び樹脂封止部の形状及び大きさに応じて適宜変更可能である。また、本実施形態では、嵌合孔は、矩形状であるが、特に限定されず、例えば板厚方向Ｄｔの上側ＵＰ側から見て、円形状や多角形状であってもよい。

いずれの上記形態においても、本発明に係るＩＣカードによれば、アンテナコイルとＩＣモジュールとが電気的に接続する面積を維持しつつ、接続信頼性を確保して加工しやすくするＩＣカードを提供することができる。

本発明に係るＩＣカードによれば、アンテナコイルとＩＣモジュールとが電気的に接続する面積を維持しつつ、接続信頼性を確保して加工しやすくするＩＣカードを提供することができるので産業上利用可能である。

１ ＩＣカード
１ｆ 表面
１ｇ 裏面
２ カード本体
３ アンテナシート
３１ コアシート
３２、３２Ａ アンテナコイル（巻線アンテナ）
３２０、３２０Ａ、３２０Ｂ 接続端子
３２１ 接続部（露出部）
３２１ａ 接続面
３２２ 折返し部（深端部）
３３、３３Ａ アンテナコアシート（アンテナシート）
４ 中間シート
４１ 表側中間シート
４２ 裏側中間シート
５ 外装基材（外装シート）
５１ 表側外装基材
５２ 裏側外装基材
６、６Ａ 嵌合孔（凹部）
６ｈ 開口部
６１ 第一収容部（第一凹部）
６１ａ 第一底面
６１ｂ 第一内側面
６２ 第二収容部（第二凹部）
６２ａ 第二底面
６２ｂ 第二内側面
７ ＩＣモジュール
７１ モジュール基板（基板）
７２ ＩＣチップ
７３ パッド電極（電極）
７４ 接触端子
７５ ワイヤ
７６ 樹脂封止部
Ｄｔ 板厚方向

Claims (11)

1. 表面に嵌合孔が形成され、絶縁性のアンテナシートと、前記アンテナシートに埋め込まれて線状に形成された導電性のアンテナコイルと、を有するカード本体と、
   前記カード本体の前記嵌合孔に嵌め込まれ、シート状に形成された基板と、前記基板の表面に配置された接触端子と、前記基板の裏面に配置されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと電気的に接続する電極と、を有するＩＣモジュールと、
   を備え、
   前記アンテナコイルの両端部は、前記嵌合孔から露出する複数の露出部と、複数の前記露出部を接続する深端部と、を形成し、
   前記深端部は、前記カード本体の板厚方向において前記露出部よりも裏面側に対して深い位置に埋め込まれ、
   前記露出部と前記電極とが電気的に接続される
   ＩＣカード。
2. 前記深端部は、前記嵌合孔から露出しない
   請求項１に記載のＩＣカード。
3. 前記露出部は、前記嵌合孔の周方向に延びて形成された接続部であり、
   前記深端部は、複数の前記接続部を接続する折返し部である
   請求項２に記載のＩＣカード。
4. 前記露出部は、前記嵌合孔の周方向に延びて形成され、前記嵌合孔の径方向に配列している
   請求項１または請求項２に記載のＩＣカード。
5. 前記深端部は、前記カード本体の板厚方向から見て、前記露出部と重ならない
   請求項１または請求項２に記載のＩＣカード。
6. 前記露出部は、前記嵌合孔の径方向の１辺と平行となるように形成されている
   請求項１または請求項２に記載のＩＣカード。
7. 前記アンテナコイルの前記両端部は、前記嵌合孔の外周側から内周側に向かって蛇行状に形成されており、
   前記露出部は、前記嵌合孔の周方向に延びて形成された直線状の接続部であり、
   前記深端部は、複数の前記接続部を接続する折返し部である
   請求項１に記載のＩＣカード。
8. 前記嵌合孔は、裏面側に第一底面を備えた第一凹部と、前記第一底面において前記第一凹部に連通して前記第一凹部よりも狭い開口幅を有する第二凹部と、を有し、
   前記露出部は、前記第一凹部の前記第一底面において露出する
   請求項１または請求項２に記載のＩＣカード。
9. 前記深端部は、前記アンテナシートにおいて、前記露出部よりも前記アンテナコイルの直径の２０パーセント以上裏面側に埋め込まれる
   請求項１または請求項２に記載のＩＣカード。
10. 前記アンテナコイルは、前記アンテナシートに描画されており、
    前記露出部または前記深端部のどちらか一方は、他方よりも描画される速度が遅い
    請求項１または請求項２に記載のＩＣカード。
11. 前記アンテナコイルは、前記アンテナシートに描画されており、
    前記露出部または前記深端部のどちらか一方は、他方よりも描画される圧力が強い
    請求項１または請求項２に記載のＩＣカード。

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