JP3769332B2

JP3769332B2 - Ｉｃカードの製造方法

Info

Publication number: JP3769332B2
Application number: JP24389896A
Authority: JP
Inventors: 賢治今
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2016-09-13
Also published as: JPH1086569A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣモジュールを内蔵するＩＣカードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報処理の効率化やセキュリティーの観点から、データの記録、処理を行う半導体素子を搭載したＩＣカードが普及しつつある。このようなＩＣカードには、カードの外部端子と外部処理装置の端子とを接続してデータの送受信を行う接触方式のものと、電磁波でデータの送受信を行うアンテナコイルとデータ処理のための半導体素子を内蔵し、外部処理装置との間の読み書きをいわゆる無線方式で実現できる非接触方式のものがある。最近ではＩＣ回路の駆動電力が電磁誘導で供給され、バッテリを内蔵しない非接触型ＩＣカードの需要が高くなっている。
【０００３】
従来のＩＣカードの製造方法の一つに、ダミーチップを用いる方法がある。この方法は、ＩＣモジュールの封入後にカード本体に外観不良が生じた場合に、ＩＣモジュールが無駄になる問題を解決するため、正規のＩＣモジュールと同型同寸法のダミーモジュールを組み込んで通常の最終工程まで加工を行い、その後、ダミーモジュールをカード本体から抜き取り、その後正規のＩＣモジュールを装着しＩＣカードを完成させるものである（特開昭６２−２９７１９１号公報）。
【０００４】
また、例えばアンテナコイルを埋め込んだカード基板を形成する際、座繰り加工でアンテナコイルの端子を露出させる凹部を形成し、後付けでこの凹部に非接触ＩＣモジュールを装着し、同時にアンテナコイルと非接触ＩＣモジュールの導通をとるという非接触型ＩＣカードの製造方法がある。
【０００５】
この方法によれば、ＩＣモジュールを含まない状態でカードの成形を行うため、カード表面に凹凸が生じず美観が優れており、カード表面に施す印刷の品質も向上する。また、製造不良カードが生じても、その内部に高価なＩＣチップを含有しないこと、カード成型時の熱と圧力による電子部品の破壊がないことから、コストダウンに大きく効果がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＣモジュールをなるべく後の工程で組み込む前記の方法により製造した非接触ＩＣカードは、いずれもＩＣモジュールがカード表面に露出している。このため、端子接触部分に短絡、断線などの破損が生じて通信不良を起こす問題がある。また、ＩＣチップの付け替えによる偽造の可能性が生じ、セキュリティー上問題がある。更に、カード表面に施す印刷に制約ができてしまい、自由なデザインの妨げとなって、美観上の問題もある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ＩＣモジュールをできるだけ後工程で装着できると共に、ＩＣモジュールを保護して破損、セキュリティ、外観問題を解決できるＩＣカードの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、データ送受信用のコイルが内部に組み込まれ、非接触ＩＣモジュールを収納するモジュール用凹部と、該凹部の周囲に保護シート用凹部を設けたカード基材を該モジュール用凹部と保護シート用凹部の形状を有するダミーモジュールをこれらの凹部に装填した状態で形成する工程と、該ダミーモジュールを抜き取った後、上記モジュール用凹部に前記コイルのアンテナ端子を露出させて、非接触ＩＣモジュールの端子を接続するように装着する工程と、保護シートで上記保護シート用凹部を封着する工程とを有するＩＣカードの製造方法を提供する。
【００１１】
本発明のＩＣカードの製造方法により製造されたＩＣカードは、カード基材のモジュール用凹部に収納されたＩＣモジュールを保護シートで封入しているので、水などの外部からの破損要因からＩＣモジュールを保護でき、信頼性が高い。また、ＩＣモジュールが保護シートで覆われているので、ＩＣモジュールの付け替えのおそれは減り、外観的にも、ＩＣモジュールが露出せず、しかも保護シートは保護シート用凹部にはめ込まれているので凹凸が少なく、良好である。
【００１２】
このＩＣカードの製造方法は、カード基材を形成した後、カード基材のモジュール用凹部に非接触ＩＣモジュールを装着した後、あるいは非接触ＩＣモジュールの装着と同時に保護シートで非接触ＩＣモジュールを封入することで製造できる。従って、高価なＩＣモジュールを最終工程に近い工程で装着可能であり、コスト低減ができる。
【００１３】
この場合、保護シート用凹部とモジュール用凹部とを打ち抜きなどで形成した孔を有するシートの組み合わせにより形成することにより、簡便かつ容易にこれらの凹部を形成することができる。
また、内部にデータの送受信用のコイルを組み込んだカード基材は、後加工でＩＣモジュールを組み込んで、コイルとＩＣモジュールとを接続することが多い。そのためＩＣモジュールがカード表面に露出していたが、本発明ではモジュール用凹部にコイルのアンテナ端子を露出させて、非接触ＩＣモジュールの端子を接続するように装着し、保護シートで保護シート用凹部を封止することができ、ＩＣモジュールの露出に伴う従来の問題点を解決できる。
【００１４】
本発明のＩＣカードの製造方法は、ダミーモジュールを用いてカード基材を形成する方法であり、ＩＣモジュールを最後に組み込むためＩＣモジュールがカード表面に露出していたが、本発明方法により、保護シートで封止することができ、非接触ＩＣモジュールの露出に伴う従来の問題点を解決できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。
実施例１
図１に本実施例のＩＣカードの断面図を示す。このＩＣカード１は、５層のラミネート構造であり、センターコアシート２は、アンテナコイル２１が表面に形成されている。センターコアシート２の両面には同じ厚さのコアシート３、４が積層され、上側のモジュール用コアシート３には打ち抜きなどでモジュール用孔３１が設けられ、モジュール用孔３１とセンターコアシート２の組み合わせにより、モジュール用凹部１１が形成され、このモジュール用凹部１１にＩＣモジュール６が収納されている。ＩＣモジュール６には、接続端子６１ａ、６１ｂが設けられており、モジュール用凹部の底面（センターコア表面）に露出しているコイルの接続端子２１ａ、２１ｂと電気的に接続されている。コアシート３、４それぞれの表面は、オーバーシート７、８で被覆され、上側のオーバーシート７には、コアシート３のモジュール用孔３１より一回り大きく、その端縁がモジュール用孔の端縁を囲むような大きさ、位置に保護シート用孔７１が打ち抜きなどで形成され、この保護シート用孔７１とモジュール用孔の周囲のモジュール用コアシート表面の組み合わせで、モジュール用凹部１１の周辺に保護シート用凹部１２が形成されている。この保護シート用凹部１２には、保護シート用孔に嵌まる保護シート９が、モジュール用凹部１１に収納されたＩＣモジュール６を封入して、モジュール用コアシート３、場合によりＩＣモジュール６にも接合されている。
【００１６】
センターコアシート２、コアシート３、４、オーバーシート７、８は、例えば、ガラスエポキシ、ポリイミド、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）あるいはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂を用いて構成できる。保護シート９は、例えば塩化ビニル樹脂、ポリチレンテレフタレート等で構成することができる。これらのセンターコアシート２、コアシート３、４、オーバーシート７、８は、接着剤による接着、熱プレスなどによる融着等により一体化されたラミネート構造のカード基材１０を構成する。
【００１７】
このような構造のＩＣカード１は、ＩＣモジュール６が保護シート９で封入されているので、外部から水などが侵入せず、ＩＣモジュール６とコイル２１との接続部分に短絡、断線などが生じない。また、ＩＣモジュール６が露出していないので、剥離して脱離するおそれがなく、付け替えのおそれも少なくなっていて、セキュリティが向上している。更に、保護シート９に印刷を施すことが可能であるから、デザイン上も優れている。その上、例えば保護シート９を固い材料で構成すれば、ＩＣカード１のねじれや曲げなどに対するＩＣモジュール６の保護機能を付与することが可能になる。
【００１８】
上記ラミネート構造のカード基材１０は、センターコアシート２の両面がそれぞれほぼ同じ厚さのコアシート３、４とオーバーシート７、８が積層されているので、上下対称構造となっており、熱プレスなどで反りが生じ難い構造となっている。
【００１９】
次に、上記ＩＣカード１の製造方法について説明する。
まず最初に、図２（ａ）に示すように、保護シート用孔７１を例えば打ち抜きで形成したオーバーシート７と保護シート用孔を設けないオーバーシート８、モジュール用孔３１を打ち抜きなどで形成したコアシート３とモジュール用孔を設けないコアシート４、及び表面にコイル２１と接続端子２１ａ、２１ｂを形成したセンターコアシート２を用意する。この場合、保護シート用孔７１を設けたオーバーシート７と設けないオーバーシート８、およびモジュール用孔３１を設けたコアシート３と設けないコアシート４はそれぞれ同じ厚さにすることが好ましい。また、モジュール用孔３１を形成するモジュール用コア３の厚さは、後にこの打ち抜き孔に装填する非接触ＩＣモジュール６の厚さよりわずかに厚めにすることが好ましい。これらのこと以外にはそれぞれの厚さについては特に限定はないが、得られるカード基板の厚さが総計で通常のＩＳＯ規格7810のカード厚、０．７６ｍｍに合致するようにする。
【００２０】
センターコアシート２の表面にコイル状のアンテナ２１およびその接続端子２１ａ、２１ｂを形成する方法としては、例えばワイヤをコイル状に巻き付けたものをコア上に貼付する方法、アンテナの形状に形成した銅泊を貼付する方法又はシルクスクリーン印刷法によってコア上に付着させた粘着剤を金属蒸着により金属化する方法などで形成できる。図２ではアンテナ線を２回渦巻き状に巻いてアンテナを形成しているが、言うまでもなく３重やそれ以上でもよい。また、アンテナ接続端子２１ａ、２１ｂはモジュール用凹部１１に位置するように形成する。
【００２１】
次に、図２（ｂ）に示すように、上記５枚のシートを重ね合わせた状態で積層加工を行い、カード基材を製造する。この積層加工は熱プレスによる融着や接着剤を用いることができる。また、この時、ダミーモジュール６２でモジュール用凹部１１と保護シート用凹部１２とを填塞した状態で積層加工する。このダミーモジュール６２は非接触ＩＣモジュール６およびその上に装着する保護シート９と同形同寸法であり、かつ熱プレスなどの積層加工条件下で変形しない材質、例えばステンレスなどの金属でできている。このダミーモジュール６２を使用して積層加工することで上記モジュール用凹部１１と保護シート用凹部１２の変形を防止できるとともに、ＩＣモジュール６の装着を後工程で行うことができる。このダミーモジュール６２は積層加工の後除去する。この除去作業を容易にするために、ダミーモジュール６２の装填前にその周辺に離型剤を塗布しておいてもよい。
【００２２】
次いで、図３（ａ）に示すように、下面に接続端子６１ａ、６１ｂを備えた非接触ＩＣモジュール６をモジュール用凹部１１に接着剤を介して装着する。非接触ＩＣモジュール６は、半導体素子などを用いたＩＣ回路とその他の電子部品を搭載した基板を、接続端子６１ａ、６１ｂが露出するように、樹脂モールドして構成されている。非接触ＩＣモジュール６の装着の際、接続端子６１ａ、６１ｂとアンテナの接続端子２１ａ、２１ｂとがそれぞれ電気的に接続されるように、各々の接着面には少なくとも導電性を有する接着剤を用い、また接続端子２１ａ、２１ｂ相互間および６１ａ、６１ｂ相互間は絶縁性を保つようにする必要がある。
【００２３】
非接触型ＩＣモジュールの装着には、図４に示すように、異方性導電接着フィルム６３を介して非接触ＩＣモジュール６をモジュール用凹部１１に接着し固定する方法が好ましい。異方性導電接着フィルムは、例えば導電性微粒子を接着剤に分散配合したもので、フィルム自体は絶縁性であるが、フィルムを圧縮することにより導電性微粒子相互が接触して導電性が顕在化するものである。従って、ＩＣモジュールとコイルの端子の凸部相互が対向するように異方性導電性接着フィルムを間に挟み圧力をかけることにより、端子相互の接続とＩＣモジュールの接着を同時に行うことができる。
【００２４】
最後に、非接触ＩＣモジュール６を被覆する保護シート９を装着する。保護シート９はＰＶＣやＰＥＴなどの樹脂で形成することができ、オーバーシートと同じ材質でも異なる材質でも良い。また、オーバーシート７に打ち抜きで保護シート用孔７１を穿設する場合は、打ち抜いたオーバーシートを用いれば、形状的に嵌合する保護シートを同時に形成することができる。なお、硬質の材料を用いれば、ＩＣカードの曲げや捻りに対するＩＣモジュールの保護の機能を保護シートに付与することができる。また、保護シート９の厚さはオーバーシート７の厚さと同じにするのが好ましい。両者を同じ厚さにすることでカード表面に凸凹ができずに済み、セキュリティーと外観を向上させることができる。保護シート９の取付け方法としては、例えばＰＶＣでできた保護シートなら熱プレスで融着し、ＰＥＴなら接着剤を使って接着する。保護シートには予め図形や文字などの印刷の他、ホログラム転写箔や顔写真を貼付することができる。その後、カードの所定の形状にラミネート構造を打ち抜き、図３（ｂ）に示すＩＣカード１を完成することができる。
【００２５】
また、上記実施例では、カード基材としてラミネート構造としているが、射出成形などで一体に成形したものでも良い。
実施例２
本実施例においては、カード基材１０をラミネート加工した後座繰り加工によりモジュール用凹部１１と保護シート用凹部１２を形成する工程により図１に示したＩＣカードを作成する。まず、図５（ａ）に示すように、保護シート用孔７１を設けていないオーバーシート７、８、モジュール用孔３１を設けていないコアシート３、４、及び表面にコイル２１と接続端子２１ａ、２１ｂを形成したセンターコアシート２を用意する。次に、図５（ｂ）に示すように、上記５枚のシートを重ね合わせた状態で積層加工を行い、カード基材を製造する。次に、図５（ｃ）に示すように、非接触ＩＣモジュール６と保護シート９の装着位置に、モジュール用凹部１１と保護シート用凹部１２を座繰り加工により形成し、アンテナ２１の接続端子２１ａ、２１ｂを露出させる。これにより、実施例１と同様のカード基材１０を形成する。以降の工程は実施例１と同様である。
【００２６】
上述の座繰り加工においては、アンテナ２１の接続端子２１ａ、２１ｂを露出させるときにアンテナの端子面を多少削ることになる。従って、図６に示すようにカード基材１０の内部（アンテナの非露出部）におけるアンテナ２１の厚さｂは例えば３０〜３５μｍであるのに対し、座繰り加工によりアンテナが露出した部分のアンテナ２１の厚さａは例えば１５〜２０μｍとなる。
【００２７】
本実施例の製造方法によると、ダミーモジュールを用いないのでプレス用板を傷つける恐れがなく、また、貼り合わせ精度が要求されないのでプレス工程が簡易であるという利点がある。
実施例３
本実施例においては、実施例２同様座繰り加工によりモジュール用凹部１１と保護シート用凹部１２を形成するが、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、アンテナ端子２１ａ、２１ｂを被覆しＩＣモジュール６の大きさと同程度の端子保護シート片６４をコアシート３とセンターコアシート２の間のアンテナ端子部分に挟み込んだ状態で積層加工を行い、カード基材を製造する。このカードを座繰り加工することにより、図８（ａ）、（ｂ）に示すようにモジュール用凹部１１と保護シート用凹部１２を形成すると同時に端子保護シート片６４を露出させ（この時端子保護シート片６４は多少けずられる）、図７（ｃ）に示すように端子保護シート６４を除去する。
【００２８】
ここで、端子保護シートは１０〜２５μｍ程度の厚さのＰＥＴフィルムなどが用いられる。後で剥離するために、熱プレスラミネート工程などでコアシート等に融着しないことが好ましい。
本実施例の製造方法によると、ダミーモジュールを用いないのでプレス用板を傷つける恐れがなく、また、貼り合わせ精度が要求されないのでプレス工程が簡易であるほか、アンテナ端子を削らないので、傷ついていない綺麗な端子面を使用でき、また、金属の削りカスが出ないという利点がある。
【００２９】
上述した実施形態では、モジュール用凹部１１に非接触ＩＣモジュール６を装填した後で保護シート９を取り付けているが、両者を同時に取り付けることもできる。上記ＩＣカード１は、コイル２１とＩＣモジュール６とを別体に構成しているが、これらを一体に封止したモジュールを内蔵するＩＣカードにも本発明は適用できる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のＩＣカードの製造方法によれば、最終工程でＩＣモジュールを装着、封入できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１の実施例に係る非接触型ＩＣカードの断面図を示す。
【図２】図２は本発明の第１の実施例に係る非接触型ＩＣカードの製造方法の製造工程を示す斜視図であり、（ａ）はカード基材を構成するシートの準備工程まで、（ｂ）は積層加工によるカード基材の形成工程までを示す。
【図３】図３は本発明の第１の実施例に係る非接触型ＩＣカードの製造方法の図２の続きの工程を示す斜視図であり、（ａ）はＩＣモジュール及び保護シートの装着工程まで、（ｂ）は最終工程までを示す。
【図４】図４は本発明の第１の実施例に係る非接触型ＩＣカードのＩＣモジュール近傍を拡大した断面図である。
【図５】図５は本発明の第２の実施例に係る非接触型ＩＣカードの製造方法の製造工程を示す斜視図であり、（ａ）はカード基材を構成するシートの準備工程まで、（ｂ）は積層加工によるカード基材の形成工程まで、（ｃ）は座繰り加工によるモジュール用凹部及び保護シート用凹部の形成工程までを示す。
【図６】図６は本発明の第２の実施例に係る非接触型ＩＣカードのカード基材の断面図である。
【図７】図７は本発明の第３の実施例に係る非接触型ＩＣカードの製造方法の製造工程を示す斜視図であり、（ａ）はカード基材を構成するシートの準備工程まで、（ｂ）は積層加工によるカード基材の形成工程まで、（ｃ）は座繰り加工によるモジュール用凹部及び保護シート用凹部の形成工程までを示す。
【図８】図８は本発明の第３の実施例に係る非接触型ＩＣカードの製造工程を示す（ａ）断面図及び（ｂ）座繰り加工部近傍を拡大した斜視図であり、座繰り加工によるモジュール用凹部及び保護シート用凹部の形成工程までを示す。
【符号の説明】
１…ＩＣカード、２…センターコアシート、３…モジュール用コアシート、４…コアシート、６…ＩＣモジュール、７…オーバーシート、８…オーバーシート、９…保護シート、１０…カード基材、１１…モジュール用凹部、１２…保護シート用凹部、２１…アンテナコイル、２１ａ、２１ｂ…接続端子、３１…モジュール用孔、６１ａ、６１ｂ…接続端子、６２…ダミーモジュール、６３…異方性導電フィルム、６４…端子保護シート片、７１…保護シート用孔

Claims

データ送受信用のコイルが内部に組み込まれ、非接触ＩＣモジュールを収納するモジュール用凹部と、該凹部の周囲に保護シート用凹部を設けたカード基材を該モジュール用凹部と保護シート用凹部の形状を有するダミーモジュールをこれらの凹部に装填した状態で形成する工程と、
該ダミーモジュールを抜き取った後、上記モジュール用凹部に前記コイルのアンテナ端子を露出させて、非接触ＩＣモジュールの端子を接続するように装着する工程と、
保護シートで上記保護シート用凹部を封着する工程と
を有するＩＣカードの製造方法。