JP3811047B2 - Ｉｃカードの製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄型の非接触ＩＣカードを製造する際に用いて好適なＩＣカードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＩＣチップ等の電子部品を内蔵したＩＣカードは知られている。ＩＣカードは、カードの内部に電子部品を収容するため、カード表面は電子部品による凹凸が生じないように製造する必要があり、そのための製造方法及び装置も、特公平２−１６２３４号公報，特開平６−１７６２１４号公報，特開平９−２７７７６６号公報及び特開平１１−４８６６０号公報等で提案されている。
【０００３】
ところで、近時、厚さが数百ミクロンメートル程度のフレキシブルな薄型の非接触ＩＣカードも実用化されており、既に本出願人も、この種の薄型の非接触ＩＣカードの製造に用いて好適なＩＣカード製造装置を、特開２０００−１８２０１４号公報で提案した。このＩＣカード製造装置は、一対のシート生地材（ラミネート材）によりＩＣチップ等の電子部品を挟んだ積層基材を熱圧着してＩＣカードを製造するもので、特に、積層基材を両面側から挟んで密封する上挟持部と下挟持部からなる積層基材挟持部と、この積層基材挟持部の内部を脱気する脱気部を備え、積層基材を挟んで脱気した積層基材挟持部を、予熱プレス部，熱圧着プレス部及び冷却プレス部により、順次処理してＩＣカードを製造するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したＩＣカード製造装置は、次のような改善すべき課題も残されていた。
【０００５】
即ち、図３に示すように、積層基材Ｍは、上挟持部２ｕの上加圧プレート２１ｕと下挟持部２ｄの下加圧プレート２１ｄ間に挟まれた状態となるが、脱気開始前の積層基材Ｍの厚さは熱圧着後の積層基材Ｍよりも厚いとともに、積層基材Ｍの外方に存在する積層基材挟持部２のシール材（内シール部）１２の厚さ（高さ）は、熱圧着後の積層基材Ｍの厚さに合わせてあるため、脱気の開始により、積層基材挟持部２における積層基材Ｍの外方に位置する部位は、積層基材Ｍの内側に位置する部位よりも窄まる状態となり、この結果、積層基材Ｍの外側が内側よりも大きい加圧力によっていわばシールされた状態になる（図７参照）。このため、脱気処理が進行しても、積層基材Ｍの内部空気は閉じ込められた状態となり、結局、積層基材Ｍに対する脱気を確実かつ十分に行えない虞れがあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、特に、積層基材に対する脱気を確実かつ十分に行うことができるようにして、ＩＣカードの品質及び均質性をより高めることができるＩＣカードの製造装置及び製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係るＩＣカードの製造装置１は、一対のラミネート材Ｌａ，ＬｂによりＩＣチップ等の電子部品Ｐを挟んだ積層基材Ｍに対して両面側から挟む上挟持部２ｕと下挟持部２ｄを有し、かつ当該下挟持部２ｄにおける下加圧プレート２１ｄの上面の周縁に沿った内シール部１２により密封する積層基材挟持部２と、この積層基材挟持部２の内部Ｒｉを脱気する脱気部３を備え、積層基材Ｍを挟んで脱気した積層基材挟持部２を加熱及び加圧してＩＣカードＭｉを製造する装置であって、積層基材挟持部２を上下から挟むことにより、上挟持部２ｕの上面が臨む上脱気室Ｒｕと下挟持部２ｄの下面が臨む下脱気室Ｒｄを形成し、かつ脱気部３により上脱気室Ｒｕと下脱気室Ｒｄを脱気する脱気機構部４を備えることを特徴とする。この場合、好適な実施の形態により、脱気機構部４は、積層基材挟持部２を予熱処理する予熱部Ｕａと兼用させることができ、この際、予熱部Ｕａにおける上側に位置する上加熱面１１ｕと上挟持部２ｕの上面間に介在し、かつ位置が上挟持部２ｕと下挟持部２ｄ間における内シール部１２の位置に一致する上シール部１３ｕと、予熱部Ｕａにおける下側に位置する下加熱面１１ｄと下挟持部２ｄの下面間に介在し、かつ位置が内シール部１２の位置に一致する下シール部１３ｄを備えて構成できる。
【０００８】
また、本発明に係るＩＣカードの製造方法は、上述した製造装置１によりＩＣカードＭｉを製造する場合において、積層基材挟持部２を上下から挟むことにより、上挟持部２ｕの上面が臨む上脱気室Ｒｕと下挟持部２ｄの下面が臨む下脱気室Ｒｄを形成し、積層基材挟持部２の内部Ｒｉを脱気する際に、当該脱気と同時かつ同一負圧により上脱気室Ｒｕと下脱気室Ｒｄの脱気を開始し、開始から所定時間経過後に、上脱気室Ｒｕと下脱気室Ｒｄの脱気を解除する脱気工程を設けたことを特徴とする。この場合、好適な実施の態様により、脱気工程と同時に積層基材挟持部２に対する予熱処理を行うことができる。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１０】
まず、本実施例に係るＩＣカードの製造方法を実施できる製造装置１の構成について、図１〜図６を参照して説明する。
【００１１】
製造装置１は、製造装置本体２０と、この製造装置本体２０とは別体に構成した積層基材挟持部２を備える。積層基材挟持部２は、図１及び図３に示すように、上挟持部２ｕと下挟持部２ｄを有し、上挟持部２ｕが下挟持部２ｄの上に重なることにより、内部が密封される積層基材挟持部２となる。
【００１２】
上挟持部２ｕは、上加圧プレート２１ｕと、この上加圧プレート２１ｕよりも大きい矩形枠状に構成した上フレーム２２ｕを有し、両者は上加圧プレート２１ｕに一体形成した複数の矩形状の結合片２３ｕ…を介して結合する。この場合、各結合片２３ｕ…は、図５に示すように、上加圧プレート２１ｕにおける対向する一対の端辺部からそれぞれ突出し、当該端辺部に沿って一定間隔置きに設けるとともに、各結合片２３ｕ…はクランク状に折曲形成する。そして、結合片２３ｕ…の全部又は一部の先端を固定ねじ２４ｕ…を用いて上フレーム２２ｕにねじ止めする。これにより、熱による上加圧プレート２１ｕの変形が吸収される。
【００１３】
また、上加圧プレート２１ｕは、積層基材Ｍの加圧時にラミネート材Ｌａが軟化しない状態ではラミネート材Ｌａの変形に応じて弾性変形し、かつラミネート材Ｌａが軟化した状態では弾性復帰する一定の厚さを有する弾性プレート、望ましくは、厚さが１〔ｍｍ〕程度のステンレス板を用いる。なお、上加圧プレート２１ｕとしては、他の弾性金属板や耐熱性を有する非鉄材、例えば、ポリイミド等を用いた弾性合成樹脂板を用いてもよい。
【００１４】
一方、下挟持部２ｄも基本的には上挟持部２ｕと同様に形成する。下挟持部２ｄにおいて、２１ｄは下加圧プレート、２２ｄは下フレーム、２３ｄ…は複数の結合片をそれぞれ示す。また、下加圧プレート２１ｄの上面には、周縁に沿った内シール部１２を固着する。この場合、内シール部１２の厚さ（高さ）は、熱圧着後の積層基材Ｍの厚さに合わせる。
【００１５】
さらに、図１（図５）に示すように、上加圧プレート２１ｕには脱気口部２６ｉを設け、この脱気口部２６ｉは、中途に電磁開閉弁２７ｉを接続した通気管２８ｉを介して脱気部（真空ポンプ等）３に接続する。これにより、積層基材挟持部２の内部Ｒｉを脱気できる。この場合、電磁開閉弁２７ｉの代わりに電磁式三方切換弁を接続し、脱気口部２６ｉから積層基材挟持部２の内部に空気を供給できるようにしてもよい。なお、上フレーム２２ｕと下フレーム２２ｄの所定位置には、重ねた際に両者を位置決めする不図示の位置決め部が設けられている。
【００１６】
他方、製造装置本体２０は、予熱部Ｕａ（図１），熱圧力プレス部Ｕｂ（図３及び図４）及び冷却部（不図示）を備える。
【００１７】
熱圧着プレス部Ｕｂは、図４に示すように、上側に配した固定プレス盤部３１ｕと下側に配した可動プレス盤部３１ｄを備える。固定プレス盤部３１ｕは、プレス盤本体部３２ｕを備え、このプレス盤本体部３２ｕは、図３に示すように、先端が押圧面となる熱盤部３３ｕ，断熱部３４ｕ及び支持盤３５ｕを順次重ねて構成し、固定ボルト３６ｕ…により一体化する。このプレス盤本体部３２ｕは、後述する下側のプレス盤本体部３２ｄとは異なり、固定された不図示のプレス盤基部に直接取付けられる。この場合、熱盤部３３ｕには、多数の加熱用棒ヒータ３７ｕ…を内蔵する。また、熱盤部３３ｕの下面には、一定の厚さを有し、かつゴム等の弾性素材により形成したクッションシート３８ｕを接着する。クッションシート３８ｕは断熱性が高いため、熱伝導性を高めるには、できるだけ薄く形成する必要があり、実施例では、厚さが０．３〔ｍｍ〕程度のシリコンゴムシートを使用した。なお、このように薄いシリコンゴムシートを、少なくとも一辺が数十〔ｃｍ〕程度の平坦な押圧面に接着しても、所望の弾性（クッション性）を得ることができないため、クッションシート３８ｕの下面には、所定幅の溝部ｖ…により多数の区画部を形成することにより凸部３９ｕ…を設け、これにより、良好な熱伝導性を確保すると同時に、クッションシート３８ｕにおける十分かつ最適なクッション性を確保している。
【００１８】
一方、可動プレス盤部３１ｄは、図４に示すように、プレス盤本体部３２ｄと、このプレス盤本体部３２ｄを載置するプレス盤基部４０ｄを備える。プレス盤本体部３２ｄは、図３に示すように、先端が押圧面となる熱盤部３３ｄ，断熱部３４ｄ及び支持盤３５ｄを順次重ねて構成し、固定ボルト３６ｄ…により一体化する。この場合、熱盤部３３ｄには、多数の加熱用棒ヒータ３７ｄ…を内蔵する。また、熱盤部３３ｄの上面にはクッションシート３８ｄを接着する。このクッションシート３８ｄは、上述したクッションシート３８ｕと同一のものを用いることができる。したがって、クッションシート３８ｄの上面には、クッションシート３８ｕの下面と同様に、溝部ｖ…により多数の凸部３９ｄ…を形成する。
【００１９】
さらに、５１は機台部であり、この機台部５１と可動プレス盤部３１ｄ間に架設したトグルリンク機構５２により当該可動プレス盤部３１ｄが支持される。５３はトグルリンク機構５２を駆動する駆動機構部であり、この駆動機構部５３は、機台部５１に取付けたサーボモータ５４と、このサーボモータ５４により駆動せしめられるボールねじ機構５５を備える。これにより、ボールねじ機構５５のボールねじ部５６はサーボモータ５４により回転駆動され、かつボールねじ機構５５のナット部５７はトグルリンク機構５２の入力部となる。
【００２０】
他方、図１には予熱部Ｕａを示す。予熱部Ｕａは、上側に配した固定盤部６０ｕと下側に配した可動盤部６０ｄを備える。可動盤部６０ｄは、図４に示した熱圧着プレス部Ｕｂにおけるトグルリンク機構５２及び駆動機構部５３と同様の機構により支持される。固定盤部６０ｕは盤本体部６１ｕを備え、この盤本体部６１ｕは、先端が上加熱面１１ｕとなる熱盤部６２ｕ，断熱部６３ｕ及び支持盤６４ｕを順次重ねて構成し、不図示の固定ボルトにより一体化する。なお、盤本体部６１ｕは、固定された不図示の基部に直接取付けられる。また、熱盤部６２ｕには、多数の加熱用棒ヒータ６５ｕ…を内蔵するとともに、上加熱面１１ｕには、周縁に沿った上シール部１３ｕを固着する。この場合、上シール部１３ｕの位置は、図１に示すように、積層基材挟持部２を挟んだ際に、内シール部１２の位置に一致する。上シール部１３ｕの厚さ（高さ）は、無用に大きくすると予熱性能が損なわれるため、１〜２〔ｍｍ〕程度に設定することが望ましい。さらに、熱盤部６２ｕの内部には、上シール部１３ｕの内方に位置する上加熱面１１ｕに内端開口が臨み、かつ外端開口が外側面に臨む脱気通路６６ｕを形成するとともに、この脱気通路６６ｕは、中途に電磁開閉弁２７ｕを接続した通気管２８ｕを介して脱気部３に接続する。これにより、固定盤部６０ｕにより積層基材挟持部２を上から挟んだ際は、上挟持部２ｕの上面が臨む上脱気室Ｒｕ、即ち、上挟持部２ｕ，上加熱面１１ｕ及び上シール部１３ｕにより囲まれる上脱気室Ｒｕが形成される。
【００２１】
一方、可動盤部６０ｄは盤本体部６１ｄを備え、この盤本体部６１ｄは、先端面が下加熱面１１ｄとなる熱盤部６２ｄ，断熱部６３ｄ等を順次重ねて構成し、不図示の固定ボルトにより一体化する。また、熱盤部６２ｄには、多数の加熱用棒ヒータ６５ｄ…を内蔵するとともに、下加熱面１１ｄには、周縁に沿った下シール部１３ｄを固着する。この場合、下シール部１３ｄの位置は、図１に示すように、積層基材挟持部２を挟んだ際に、内シール部１２の位置に一致する。下シール部１３ｄの厚さ（高さ）も上シール部１３ｕと同様に、１〜２〔ｍｍ〕程度に設定することが望ましい。さらに、熱盤部６２ｄの内部には、下シール部１３ｄの内方に位置する下加熱面１１ｄに内端開口が臨み、かつ外端開口が外側面に臨む脱気通路６６ｄを形成するとともに、この脱気通路６６ｄは、中途に電磁開閉弁２７ｄを接続した通気管２８ｄを介して脱気部３に接続する。これにより、固定盤部６０ｄにより積層基材挟持部２を下から挟んだ際には、下挟持部２ｄの下面が臨む下脱気室Ｒｄ、即ち、下挟持部２ｄ，下加熱面１１ｄ及び下シール部１３ｄにより囲まれる下脱気室Ｒｄが形成される。
【００２２】
そして、各電磁開閉弁２７ｕ，２７ｄ，２７ｉは、コンピュータ機能を備えるコントローラ７０に接続する。これにより、各電磁開閉弁２７ｕ，２７ｄ，２７ｉは、予め設定したシーケンスプログラムに従ってシーケンス制御される。よって、以上の構成により、積層基材挟持部２を上下から固定盤部６０ｕと可動盤部６０ｄで挟むことにより、上挟持部２ｕの上面が臨む上脱気室Ｒｕと下挟持部２ｄの下面が臨む下脱気室Ｒｄが形成され、かつ脱気部３により上脱気室Ｒｕと下脱気室Ｒｄを脱気することができる脱気機構部４が構成される。
【００２３】
次に、製造装置１の動作（機能）を含む本実施例に係るＩＣカードの製造方法について、各図を参照しつつ図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００２４】
まず、ラミネート材Ｌａ，Ｌｂにより積層基材Ｍを製作する。図６に積層基材Ｍを示す。ラミネート材Ｌａ，Ｌｂは、厚さが２０〜３００〔μｍ〕程度の熱可塑性樹脂シートを２〜６枚積層したシート材であり、実施例のラミネート材Ｌａ，Ｌｂには、ホットメルトシート及びポリエチレンテレフタレートシートが含まれている。ＰはＩＣチップＰｉとアンテナＰａからなる電子部品である。これにより、電子部品ＰをベースシートＢ上に実装し、この両面をラミネート材ＬａとＬｂにより挟めば、積層基材Ｍが得られる。なお、積層基材Ｍは、通常、ＩＣカード複数枚分（一般にｎ×ｍ枚）を連続させて一枚に綴り、この積層基材Ｍを製造装置１により熱圧着した後、カッティングして目的のＩＣカードＭｉを得る。
【００２５】
そして、得られた積層基材Ｍは積層基材挟持部２に収容する。即ち、下挟持部２ｄの上面に積層基材Ｍを載置し、上から上挟持部２ｕを重ねることにより、積層基材Ｍを上挟持部２ｕと下挟持部２ｄにより挟み、この状態で予熱部Ｕａにセットする（ステップＳ１）。この場合、積層基材挟持部２を可動盤部６０ｄの上に載せ、可動盤部６０ｄを上昇させることにより、積層基材挟持部２を固定盤部６０ｕと可動盤部６０ｄ間に挟む。図１がこの状態を示している。これにより、積層基材挟持部２の上下には、上挟持部２ｕの上面が臨む上脱気室Ｒｕ、即ち、上挟持部２ｕ，上加熱面１１ｕ及び上シール部１３ｕにより囲まれる上脱気室Ｒｕが形成されるとともに、下挟持部２ｄの下面が臨む下脱気室Ｒｄ、即ち、下挟持部２ｄ，下加熱面１１ｄ及び下シール部１３ｄにより囲まれる下脱気室Ｒｄが形成される。一方、予熱部Ｕａは、熱圧着する際における正規の加熱温度よりも低い予熱温度、具体的には、ラミネート材Ｌａ，Ｌｂの塑性変形又は溶着が始まる直前の温度（例えば、７０℃前後）に加熱された予熱状態になっている。したがって、積層基材挟持部２が予熱部Ｕａにセットされた時点から積層基材挟持部２に対する予熱処理が行われる。
【００２６】
次いで、脱気処理（脱気工程）を行う。まず、コントローラ７０は、三つの電磁開閉弁２７ｕ，２７ｄ，２７ｉを開側に制御するとともに、脱気部３を作動させることにより、積層基材挟持部２の内部Ｒｉ，上脱気室Ｒｕ及び下脱気室Ｒｄの脱気（真空吸引）を行う（ステップＳ２）。そして、脱気開始後、設定した真空圧に達したなら計時を開始し（ステップＳ３，Ｓ４）、設定時間（通常、１０秒程度）が経過したなら、上脱気室Ｒｕ及び下脱気室Ｒｄの脱気を解除する。これにより、以後は積層基材挟持部２の内部Ｒｉに対する脱気処理のみが継続する（ステップＳ５，Ｓ６）。
【００２７】
この際、脱気の開始後、所定時間が経過するまでは、積層基材挟持部２の内部Ｒｉと上脱気室Ｒｕ及び下脱気室Ｒｄに対して、同時かつ同一負圧により脱気処理が行われる。したがって、積層基材Ｍは、図１に示すように、上挟持部２ｕの上加圧プレート２１ｕと下挟持部２ｄの下加圧プレート２１ｄ間に挟まれた状態となるが、積層基材挟持部２の内部Ｒｉ側と外部側（上脱気室Ｒｕ及び下脱気室Ｒｄ）は、同一負圧が作用するため、積層基材挟持部２における上加圧プレート２１ｕの上面と下加圧プレート２１ｄの下面が大気圧により加圧されることに伴って発生する従来の不具合、即ち、積層基材Ｍの外方に位置する部位が、積層基材Ｍの内側に位置する部位よりも窄まる状態となり、この結果、積層基材Ｍの外側が内側よりも大きい加圧力によっていわばシールされた状態になる不具合は回避され、積層基材Ｍに対する脱気が確実かつ十分に行われる。そして、積層基材Ｍの内部Ｒｉの脱気が十分に行われる所定時間が経過したなら、上脱気室Ｒｕと下脱気室Ｒｄの脱気を解除する。これにより、脱気処理（脱気工程）が終了する。なお、積層基材挟持部２の内部Ｒｉの負圧状態はそのまま維持される。
【００２８】
一方、このような脱気処理と並行して積層基材挟持部２に対しては上述した予熱温度により加熱する予熱処理が継続している（ステップＳ７）。したがって、この後、予熱処理が終了すれば、積層基材挟持部２は熱圧着プレス部Ｕｂに供給される（ステップＳ８，Ｓ９）。この場合、可動プレス盤部３１ｄは、図４に示すように下降しているため、積層基材挟持部２を可動プレス盤部３１ｄに載置した後、サーボモータ５４を作動させれば、ナット部５７が上昇し、トグルリンク機構５２により可動プレス盤部３１ｄが上昇する。そして、積層基材挟持部２が上側のクッションシート３８ｕに圧接し、積層基材挟持部２に極低圧が付与された時点で一旦可動プレス盤部３１ｄの上昇を停止する。この際、固定プレス盤部３１ｕと可動プレス盤部３１ｄはそれぞれ加熱用棒ヒータ３７ｕ…，３７ｄ…により正規の加熱温度（例えば、１４０℃前後）に加熱される。なお、積層基材Ｍは、その両面側が上挟持部２ｕと下挟持部２ｄにより挟まれ、かつ密封状態の積層基材挟持部２の内部に収容されるとともに、この積層基材挟持部２の内部は脱気部３により脱気されているため、積層基材Ｍが予熱部Ｕａから熱圧着プレス部Ｕｂに移動しても、加熱状態及び加圧状態の連続性が確保、即ち、積層基材Ｍに対する保温性と保圧性が確保される。
【００２９】
そして、設定時間が経過して積層基材Ｍが軟化したなら、再度、サーボモータ５４を作動させることにより可動プレス盤部３１ｄを上昇させ、熱盤部３３ｄの上面がＩＣカードの厚さ位置又は設定力（トルク）になったら停止させる。これにより、積層基材挟持部２は固定プレス盤部３１ｕと可動プレス盤部３１ｄによって上下から加熱及び加圧され、積層基材Ｍが熱圧着される。なお、積層基材挟持部２における各加圧プレート２１ｕ及び２１ｄは、熱（高温）により変形（拡大）するが、当該変形は複数の結合片２３ｕ…及び２３ｄ…により吸収されるため、積層基材Ｍは、常に、平行度の高い一対の加圧プレート２１ｕ及び２１ｄにより熱圧着され、製造時における歩留まり（生産性）を高めることができるとともに、ＩＣカードの品質及び均質性の向上、さらには商品性を格段に高めることができる。
【００３０】
また、積層基材Ｍの熱圧着時には、加圧初期に積層基材Ｍ自身が十分加熱されない状態で加圧されるため、十分に軟化していないラミネート材Ｌａ，Ｌｂを介して電子部品Ｐに圧力が付加されることになる。しかし、弾性プレートを用いた各加圧プレート２１ｕ，２１ｄは、図７に示すように、電子部品Ｐによるラミネート材Ｌａ，Ｌｂの変形に応じて弾性変形するため、当該ラミネート材Ｌａ，Ｌｂの変形は各加圧プレート２１ｕ，２１ｄ、さらに、各クッションシート３８ｕ，３８ｄにより吸収される。一方、ある程度時間が経過し、ラミネート材Ｌａ，Ｌｂが十分に軟化すれば、各加圧プレート２１ｕ，２１ｄは本来の形状に弾性復帰し、積層基材Ｍは、図８に示すように、各加圧プレート２１ｕ，２１ｄの有する本来の平坦形状により熱圧着される。この際、各クッションシート３８ｕ，３８ｄには、所定幅の溝部ｖ…により多数の凸部３９ｕ…，３９ｄ…を設けたため、各クッションシート３８ｕ，３８ｄにおける良好な熱伝導性が確保されると同時に、十分かつ最適なクッション性が確保される。
【００３１】
この後、設定時間（例えば、２０秒前後）が経過したなら、可動プレス盤部３１ｄを下降させ、熱圧着された積層基材Ｍ、即ち、製造されたＩＣカードＭｉを冷却部に移して冷却処理する。冷却処理では、ＩＣカードＭｉが加圧されつつ冷却せしめられる。一方、冷却処理後、積層基材挟持部２からＩＣカードＭｉを取出すには、脱気口部２６ｉから積層基材挟持部２の内部Ｒｉに空気を供給すればよい。これにより、積層基材挟持部２の脱気状態が解除され、かつＩＣカードＭｉは積層基材挟持部２から剥離する。よって、上挟持部２ｕを上昇させ、製造されたＩＣカードＭｉを取出すことができる。
【００３２】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，数量，素材，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、脱気機構部４を構成するに際し、積層基材挟持部２を予熱処理する予熱部Ｕａと兼用した場合を示したが、脱気機構部４のみを独立して構成してもよい。また、積層基材Ｍ（ＩＣカードＭｉ）の構成や素材も例示に限定されることなく任意のタイプに適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
このように、本発明に係るＩＣカードの製造装置は、積層基材に対して両面側から挟む上挟持部と下挟持部を有し、かつ当該下挟持部における下加圧プレートの上面の周縁に沿った内シール部により密封する積層基材挟持部と、この積層基材挟持部の内部を脱気する脱気部を備え、積層基材を挟んで脱気した積層基材挟持部を加熱及び加圧してＩＣカードを製造する装置であって、積層基材挟持部を上下から挟むことにより、上挟持部の上面が臨む上脱気室と下挟持部の下面が臨む下脱気室を形成し、かつ脱気部により上脱気室と下脱気室を脱気する脱気機構部を備え、また、本発明に係るＩＣカードの製造方法は、積層基材挟持部の内部を脱気する際に、当該脱気と同時かつ同一負圧により上脱気室と下脱気室の脱気を開始し、開始から所定時間経過後に、上脱気室と下脱気室の脱気を解除する脱気工程を設けたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００３４】
▲１▼ 積層基材に対する脱気を確実かつ十分に行うことができるため、ＩＣカードの品質及び均質性をより高めることができる。
【００３５】
▲２▼ 好適な実施の形態により、脱気機構部を、積層基材挟持部を予熱処理する予熱部と兼用して構成すれば、脱気機構部を別途独立して設ける必要がなくなるため、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るＩＣカードの製造装置における予熱部の要部を示す一部断面正面図、
【図２】本発明の好適な実施例に係るＩＣカードの製造方法における脱気工程の処理手順を示すフローチャート、
【図３】同製造装置における熱圧着プレス部の要部を示す一部断面正面図、
【図４】同製造装置における熱圧着プレス部の一部断面正面図、
【図５】同製造装置における積層基材挟持部の平面図、
【図６】同製造装置の要部及び製造されたＩＣカードの模式的縦断面図、
【図７】同製造装置の動作を説明するための要部の模式的縦断面図、
【図８】同製造装置の動作を説明するための要部の模式的縦断面図、
【符号の説明】
１ ＩＣカードの製造装置
２ 積層基材挟持部
２ｕ 上挟持部
２ｄ 下挟持部
３ 脱気部
４ 脱気機構部
１１ｕ 上加熱面
１１ｄ 下加熱面
１２ 内シール部
１３ｕ 上シール部
１３ｄ 下シール部
２１ｄ 下加圧プレート
Ｌａ ラミネート材
Ｌｂ ラミネート材
Ｐ 電子部品
Ｍ 積層基材
Ｍｉ ＩＣカード
Ｒｉ 積層基材挟持部の内部
Ｒｕ 上脱気室
Ｒｄ 下脱気室
Ｕａ 予熱部
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄型の非接触ＩＣカードを製造する際に用いて好適なＩＣカードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＩＣチップ等の電子部品を内蔵したＩＣカードは知られている。ＩＣカードは、カードの内部に電子部品を収容するため、カード表面は電子部品による凹凸が生じないように製造する必要があり、そのための製造方法及び装置も、特公平２−１６２３４号公報，特開平６−１７６２１４号公報，特開平９−２７７７６６号公報及び特開平１１−４８６６０号公報等で提案されている。
【０００３】
ところで、近時、厚さが数百ミクロンメートル程度のフレキシブルな薄型の非接触ＩＣカードも実用化されており、既に本出願人も、この種の薄型の非接触ＩＣカードの製造に用いて好適なＩＣカード製造装置を、特開２０００−１８２０１４号公報で提案した。このＩＣカード製造装置は、一対のシート生地材（ラミネート材）によりＩＣチップ等の電子部品を挟んだ積層基材を熱圧着してＩＣカードを製造するもので、特に、積層基材を両面側から挟んで密封する上挟持部と下挟持部からなる積層基材挟持部と、この積層基材挟持部の内部を脱気する脱気部を備え、積層基材を挟んで脱気した積層基材挟持部を、予熱プレス部，熱圧着プレス部及び冷却プレス部により、順次処理してＩＣカードを製造するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したＩＣカード製造装置は、次のような改善すべき課題も残されていた。
【０００５】
即ち、図３に示すように、積層基材Ｍは、上挟持部２ｕの上加圧プレート２１ｕと下挟持部２ｄの下加圧プレート２１ｄ間に挟まれた状態となるが、脱気開始前の積層基材Ｍの厚さは熱圧着後の積層基材Ｍよりも厚いとともに、積層基材Ｍの外方に存在する積層基材挟持部２のシール材（内シール部）１２の厚さ（高さ）は、熱圧着後の積層基材Ｍの厚さに合わせてあるため、脱気の開始により、積層基材挟持部２における積層基材Ｍの外方に位置する部位は、積層基材Ｍの内側に位置する部位よりも窄まる状態となり、この結果、積層基材Ｍの外側が内側よりも大きい加圧力によっていわばシールされた状態になる（図７参照）。このため、脱気処理が進行しても、積層基材Ｍの内部空気は閉じ込められた状態となり、結局、積層基材Ｍに対する脱気を確実かつ十分に行えない虞れがあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、特に、積層基材に対する脱気を確実かつ十分に行うことができるようにして、ＩＣカードの品質及び均質性をより高めることができるＩＣカードの製造装置及び製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係るＩＣカードの製造装置１は、一対のラミネート材Ｌａ，ＬｂによりＩＣチップ等の電子部品Ｐを挟んだ積層基材Ｍに対して両面側から挟む上挟持部２ｕと下挟持部２ｄを有し、かつ当該下挟持部２ｄにおける下加圧プレート２１ｄの上面の周縁に沿った内シール部１２により密封する積層基材挟持部２と、この積層基材挟持部２の内部Ｒｉを脱気する脱気部３を備え、積層基材Ｍを挟んで脱気した積層基材挟持部２を加熱及び加圧してＩＣカードＭｉを製造する装置であって、積層基材挟持部２を上下から挟むことにより、上挟持部２ｕの上面が臨む上脱気室Ｒｕと下挟持部２ｄの下面が臨む下脱気室Ｒｄを形成し、かつ脱気部３により上脱気室Ｒｕと下脱気室Ｒｄを脱気する脱気機構部４を備えることを特徴とする。この場合、好適な実施の形態により、脱気機構部４は、積層基材挟持部２を予熱処理する予熱部Ｕａと兼用させることができ、この際、予熱部Ｕａにおける上側に位置する上加熱面１１ｕと上挟持部２ｕの上面間に介在し、かつ位置が上挟持部２ｕと下挟持部２ｄ間における内シール部１２の位置に一致する上シール部１３ｕと、予熱部Ｕａにおける下側に位置する下加熱面１１ｄと下挟持部２ｄの下面間に介在し、かつ位置が内シール部１２の位置に一致する下シール部１３ｄを備えて構成できる。
【０００８】
また、本発明に係るＩＣカードの製造方法は、上述した製造装置１によりＩＣカードＭｉを製造する場合において、積層基材挟持部２を上下から挟むことにより、上挟持部２ｕの上面が臨む上脱気室Ｒｕと下挟持部２ｄの下面が臨む下脱気室Ｒｄを形成し、積層基材挟持部２の内部Ｒｉを脱気する際に、当該脱気と同時かつ同一負圧により上脱気室Ｒｕと下脱気室Ｒｄの脱気を開始し、開始から所定時間経過後に、上脱気室Ｒｕと下脱気室Ｒｄの脱気を解除する脱気工程を設けたことを特徴とする。この場合、好適な実施の態様により、脱気工程と同時に積層基材挟持部２に対する予熱処理を行うことができる。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１０】
まず、本実施例に係るＩＣカードの製造方法を実施できる製造装置１の構成について、図１〜図６を参照して説明する。
【００１１】
製造装置１は、製造装置本体２０と、この製造装置本体２０とは別体に構成した積層基材挟持部２を備える。積層基材挟持部２は、図１及び図３に示すように、上挟持部２ｕと下挟持部２ｄを有し、上挟持部２ｕが下挟持部２ｄの上に重なることにより、内部が密封される積層基材挟持部２となる。
【００１２】
上挟持部２ｕは、上加圧プレート２１ｕと、この上加圧プレート２１ｕよりも大きい矩形枠状に構成した上フレーム２２ｕを有し、両者は上加圧プレート２１ｕに一体形成した複数の矩形状の結合片２３ｕ…を介して結合する。この場合、各結合片２３ｕ…は、図５に示すように、上加圧プレート２１ｕにおける対向する一対の端辺部からそれぞれ突出し、当該端辺部に沿って一定間隔置きに設けるとともに、各結合片２３ｕ…はクランク状に折曲形成する。そして、結合片２３ｕ…の全部又は一部の先端を固定ねじ２４ｕ…を用いて上フレーム２２ｕにねじ止めする。これにより、熱による上加圧プレート２１ｕの変形が吸収される。
【００１３】
また、上加圧プレート２１ｕは、積層基材Ｍの加圧時にラミネート材Ｌａが軟化しない状態ではラミネート材Ｌａの変形に応じて弾性変形し、かつラミネート材Ｌａが軟化した状態では弾性復帰する一定の厚さを有する弾性プレート、望ましくは、厚さが１〔ｍｍ〕程度のステンレス板を用いる。なお、上加圧プレート２１ｕとしては、他の弾性金属板や耐熱性を有する非鉄材、例えば、ポリイミド等を用いた弾性合成樹脂板を用いてもよい。
【００１４】
一方、下挟持部２ｄも基本的には上挟持部２ｕと同様に形成する。下挟持部２ｄにおいて、２１ｄは下加圧プレート、２２ｄは下フレーム、２３ｄ…は複数の結合片をそれぞれ示す。また、下加圧プレート２１ｄの上面には、周縁に沿った内シール部１２を固着する。この場合、内シール部１２の厚さ（高さ）は、熱圧着後の積層基材Ｍの厚さに合わせる。
【００１５】
さらに、図１（図５）に示すように、上加圧プレート２１ｕには脱気口部２６ｉを設け、この脱気口部２６ｉは、中途に電磁開閉弁２７ｉを接続した通気管２８ｉを介して脱気部（真空ポンプ等）３に接続する。これにより、積層基材挟持部２の内部Ｒｉを脱気できる。この場合、電磁開閉弁２７ｉの代わりに電磁式三方切換弁を接続し、脱気口部２６ｉから積層基材挟持部２の内部に空気を供給できるようにしてもよい。なお、上フレーム２２ｕと下フレーム２２ｄの所定位置には、重ねた際に両者を位置決めする不図示の位置決め部が設けられている。
【００１６】
他方、製造装置本体２０は、予熱部Ｕａ（図１），熱圧力プレス部Ｕｂ（図３及び図４）及び冷却部（不図示）を備える。
【００１７】
熱圧着プレス部Ｕｂは、図４に示すように、上側に配した固定プレス盤部３１ｕと下側に配した可動プレス盤部３１ｄを備える。固定プレス盤部３１ｕは、プレス盤本体部３２ｕを備え、このプレス盤本体部３２ｕは、図３に示すように、先端が押圧面となる熱盤部３３ｕ，断熱部３４ｕ及び支持盤３５ｕを順次重ねて構成し、固定ボルト３６ｕ…により一体化する。このプレス盤本体部３２ｕは、後述する下側のプレス盤本体部３２ｄとは異なり、固定された不図示のプレス盤基部に直接取付けられる。この場合、熱盤部３３ｕには、多数の加熱用棒ヒータ３７ｕ…を内蔵する。また、熱盤部３３ｕの下面には、一定の厚さを有し、かつゴム等の弾性素材により形成したクッションシート３８ｕを接着する。クッションシート３８ｕは断熱性が高いため、熱伝導性を高めるには、できるだけ薄く形成する必要があり、実施例では、厚さが０．３〔ｍｍ〕程度のシリコンゴムシートを使用した。なお、このように薄いシリコンゴムシートを、少なくとも一辺が数十〔ｃｍ〕程度の平坦な押圧面に接着しても、所望の弾性（クッション性）を得ることができないため、クッションシート３８ｕの下面には、所定幅の溝部ｖ…により多数の区画部を形成することにより凸部３９ｕ…を設け、これにより、良好な熱伝導性を確保すると同時に、クッションシート３８ｕにおける十分かつ最適なクッション性を確保している。
【００１８】
一方、可動プレス盤部３１ｄは、図４に示すように、プレス盤本体部３２ｄと、このプレス盤本体部３２ｄを載置するプレス盤基部４０ｄを備える。プレス盤本体部３２ｄは、図３に示すように、先端が押圧面となる熱盤部３３ｄ，断熱部３４ｄ及び支持盤３５ｄを順次重ねて構成し、固定ボルト３６ｄ…により一体化する。この場合、熱盤部３３ｄには、多数の加熱用棒ヒータ３７ｄ…を内蔵する。また、熱盤部３３ｄの上面にはクッションシート３８ｄを接着する。このクッションシート３８ｄは、上述したクッションシート３８ｕと同一のものを用いることができる。したがって、クッションシート３８ｄの上面には、クッションシート３８ｕの下面と同様に、溝部ｖ…により多数の凸部３９ｄ…を形成する。
【００１９】
さらに、５１は機台部であり、この機台部５１と可動プレス盤部３１ｄ間に架設したトグルリンク機構５２により当該可動プレス盤部３１ｄが支持される。５３はトグルリンク機構５２を駆動する駆動機構部であり、この駆動機構部５３は、機台部５１に取付けたサーボモータ５４と、このサーボモータ５４により駆動せしめられるボールねじ機構５５を備える。これにより、ボールねじ機構５５のボールねじ部５６はサーボモータ５４により回転駆動され、かつボールねじ機構５５のナット部５７はトグルリンク機構５２の入力部となる。
【００２０】
他方、図１には予熱部Ｕａを示す。予熱部Ｕａは、上側に配した固定盤部６０ｕと下側に配した可動盤部６０ｄを備える。可動盤部６０ｄは、図４に示した熱圧着プレス部Ｕｂにおけるトグルリンク機構５２及び駆動機構部５３と同様の機構により支持される。固定盤部６０ｕは盤本体部６１ｕを備え、この盤本体部６１ｕは、先端が上加熱面１１ｕとなる熱盤部６２ｕ，断熱部６３ｕ及び支持盤６４ｕを順次重ねて構成し、不図示の固定ボルトにより一体化する。なお、盤本体部６１ｕは、固定された不図示の基部に直接取付けられる。また、熱盤部６２ｕには、多数の加熱用棒ヒータ６５ｕ…を内蔵するとともに、上加熱面１１ｕには、周縁に沿った上シール部１３ｕを固着する。この場合、上シール部１３ｕの位置は、図１に示すように、積層基材挟持部２を挟んだ際に、内シール部１２の位置に一致する。上シール部１３ｕの厚さ（高さ）は、無用に大きくすると予熱性能が損なわれるため、１〜２〔ｍｍ〕程度に設定することが望ましい。さらに、熱盤部６２ｕの内部には、上シール部１３ｕの内方に位置する上加熱面１１ｕに内端開口が臨み、かつ外端開口が外側面に臨む脱気通路６６ｕを形成するとともに、この脱気通路６６ｕは、中途に電磁開閉弁２７ｕを接続した通気管２８ｕを介して脱気部３に接続する。これにより、固定盤部６０ｕにより積層基材挟持部２を上から挟んだ際は、上挟持部２ｕの上面が臨む上脱気室Ｒｕ、即ち、上挟持部２ｕ，上加熱面１１ｕ及び上シール部１３ｕにより囲まれる上脱気室Ｒｕが形成される。
【００２１】
一方、可動盤部６０ｄは盤本体部６１ｄを備え、この盤本体部６１ｄは、先端面が下加熱面１１ｄとなる熱盤部６２ｄ，断熱部６３ｄ等を順次重ねて構成し、不図示の固定ボルトにより一体化する。また、熱盤部６２ｄには、多数の加熱用棒ヒータ６５ｄ…を内蔵するとともに、下加熱面１１ｄには、周縁に沿った下シール部１３ｄを固着する。この場合、下シール部１３ｄの位置は、図１に示すように、積層基材挟持部２を挟んだ際に、内シール部１２の位置に一致する。下シール部１３ｄの厚さ（高さ）も上シール部１３ｕと同様に、１〜２〔ｍｍ〕程度に設定することが望ましい。さらに、熱盤部６２ｄの内部には、下シール部１３ｄの内方に位置する下加熱面１１ｄに内端開口が臨み、かつ外端開口が外側面に臨む脱気通路６６ｄを形成するとともに、この脱気通路６６ｄは、中途に電磁開閉弁２７ｄを接続した通気管２８ｄを介して脱気部３に接続する。これにより、固定盤部６０ｄにより積層基材挟持部２を下から挟んだ際には、下挟持部２ｄの下面が臨む下脱気室Ｒｄ、即ち、下挟持部２ｄ，下加熱面１１ｄ及び下シール部１３ｄにより囲まれる下脱気室Ｒｄが形成される。
【００２２】
そして、各電磁開閉弁２７ｕ，２７ｄ，２７ｉは、コンピュータ機能を備えるコントローラ７０に接続する。これにより、各電磁開閉弁２７ｕ，２７ｄ，２７ｉは、予め設定したシーケンスプログラムに従ってシーケンス制御される。よって、以上の構成により、積層基材挟持部２を上下から固定盤部６０ｕと可動盤部６０ｄで挟むことにより、上挟持部２ｕの上面が臨む上脱気室Ｒｕと下挟持部２ｄの下面が臨む下脱気室Ｒｄが形成され、かつ脱気部３により上脱気室Ｒｕと下脱気室Ｒｄを脱気することができる脱気機構部４が構成される。
【００２３】
次に、製造装置１の動作（機能）を含む本実施例に係るＩＣカードの製造方法について、各図を参照しつつ図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００２４】
まず、ラミネート材Ｌａ，Ｌｂにより積層基材Ｍを製作する。図６に積層基材Ｍを示す。ラミネート材Ｌａ，Ｌｂは、厚さが２０〜３００〔μｍ〕程度の熱可塑性樹脂シートを２〜６枚積層したシート材であり、実施例のラミネート材Ｌａ，Ｌｂには、ホットメルトシート及びポリエチレンテレフタレートシートが含まれている。ＰはＩＣチップＰｉとアンテナＰａからなる電子部品である。これにより、電子部品ＰをベースシートＢ上に実装し、この両面をラミネート材ＬａとＬｂにより挟めば、積層基材Ｍが得られる。なお、積層基材Ｍは、通常、ＩＣカード複数枚分（一般にｎ×ｍ枚）を連続させて一枚に綴り、この積層基材Ｍを製造装置１により熱圧着した後、カッティングして目的のＩＣカードＭｉを得る。
【００２５】
そして、得られた積層基材Ｍは積層基材挟持部２に収容する。即ち、下挟持部２ｄの上面に積層基材Ｍを載置し、上から上挟持部２ｕを重ねることにより、積層基材Ｍを上挟持部２ｕと下挟持部２ｄにより挟み、この状態で予熱部Ｕａにセットする（ステップＳ１）。この場合、積層基材挟持部２を可動盤部６０ｄの上に載せ、可動盤部６０ｄを上昇させることにより、積層基材挟持部２を固定盤部６０ｕと可動盤部６０ｄ間に挟む。図１がこの状態を示している。これにより、積層基材挟持部２の上下には、上挟持部２ｕの上面が臨む上脱気室Ｒｕ、即ち、上挟持部２ｕ，上加熱面１１ｕ及び上シール部１３ｕにより囲まれる上脱気室Ｒｕが形成されるとともに、下挟持部２ｄの下面が臨む下脱気室Ｒｄ、即ち、下挟持部２ｄ，下加熱面１１ｄ及び下シール部１３ｄにより囲まれる下脱気室Ｒｄが形成される。一方、予熱部Ｕａは、熱圧着する際における正規の加熱温度よりも低い予熱温度、具体的には、ラミネート材Ｌａ，Ｌｂの塑性変形又は溶着が始まる直前の温度（例えば、７０℃前後）に加熱された予熱状態になっている。したがって、積層基材挟持部２が予熱部Ｕａにセットされた時点から積層基材挟持部２に対する予熱処理が行われる。
【００２６】
次いで、脱気処理（脱気工程）を行う。まず、コントローラ７０は、三つの電磁開閉弁２７ｕ，２７ｄ，２７ｉを開側に制御するとともに、脱気部３を作動させることにより、積層基材挟持部２の内部Ｒｉ，上脱気室Ｒｕ及び下脱気室Ｒｄの脱気（真空吸引）を行う（ステップＳ２）。そして、脱気開始後、設定した真空圧に達したなら計時を開始し（ステップＳ３，Ｓ４）、設定時間（通常、１０秒程度）が経過したなら、上脱気室Ｒｕ及び下脱気室Ｒｄの脱気を解除する。これにより、以後は積層基材挟持部２の内部Ｒｉに対する脱気処理のみが継続する（ステップＳ５，Ｓ６）。
【００２７】
この際、脱気の開始後、所定時間が経過するまでは、積層基材挟持部２の内部Ｒｉと上脱気室Ｒｕ及び下脱気室Ｒｄに対して、同時かつ同一負圧により脱気処理が行われる。したがって、積層基材Ｍは、図１に示すように、上挟持部２ｕの上加圧プレート２１ｕと下挟持部２ｄの下加圧プレート２１ｄ間に挟まれた状態となるが、積層基材挟持部２の内部Ｒｉ側と外部側（上脱気室Ｒｕ及び下脱気室Ｒｄ）は、同一負圧が作用するため、積層基材挟持部２における上加圧プレート２１ｕの上面と下加圧プレート２１ｄの下面が大気圧により加圧されることに伴って発生する従来の不具合、即ち、積層基材Ｍの外方に位置する部位が、積層基材Ｍの内側に位置する部位よりも窄まる状態となり、この結果、積層基材Ｍの外側が内側よりも大きい加圧力によっていわばシールされた状態になる不具合は回避され、積層基材Ｍに対する脱気が確実かつ十分に行われる。そして、積層基材Ｍの内部Ｒｉの脱気が十分に行われる所定時間が経過したなら、上脱気室Ｒｕと下脱気室Ｒｄの脱気を解除する。これにより、脱気処理（脱気工程）が終了する。なお、積層基材挟持部２の内部Ｒｉの負圧状態はそのまま維持される。
【００２８】
一方、このような脱気処理と並行して積層基材挟持部２に対しては上述した予熱温度により加熱する予熱処理が継続している（ステップＳ７）。したがって、この後、予熱処理が終了すれば、積層基材挟持部２は熱圧着プレス部Ｕｂに供給される（ステップＳ８，Ｓ９）。この場合、可動プレス盤部３１ｄは、図４に示すように下降しているため、積層基材挟持部２を可動プレス盤部３１ｄに載置した後、サーボモータ５４を作動させれば、ナット部５７が上昇し、トグルリンク機構５２により可動プレス盤部３１ｄが上昇する。そして、積層基材挟持部２が上側のクッションシート３８ｕに圧接し、積層基材挟持部２に極低圧が付与された時点で一旦可動プレス盤部３１ｄの上昇を停止する。この際、固定プレス盤部３１ｕと可動プレス盤部３１ｄはそれぞれ加熱用棒ヒータ３７ｕ…，３７ｄ…により正規の加熱温度（例えば、１４０℃前後）に加熱される。なお、積層基材Ｍは、その両面側が上挟持部２ｕと下挟持部２ｄにより挟まれ、かつ密封状態の積層基材挟持部２の内部に収容されるとともに、この積層基材挟持部２の内部は脱気部３により脱気されているため、積層基材Ｍが予熱部Ｕａから熱圧着プレス部Ｕｂに移動しても、加熱状態及び加圧状態の連続性が確保、即ち、積層基材Ｍに対する保温性と保圧性が確保される。
【００２９】
そして、設定時間が経過して積層基材Ｍが軟化したなら、再度、サーボモータ５４を作動させることにより可動プレス盤部３１ｄを上昇させ、熱盤部３３ｄの上面がＩＣカードの厚さ位置又は設定力（トルク）になったら停止させる。これにより、積層基材挟持部２は固定プレス盤部３１ｕと可動プレス盤部３１ｄによって上下から加熱及び加圧され、積層基材Ｍが熱圧着される。なお、積層基材挟持部２における各加圧プレート２１ｕ及び２１ｄは、熱（高温）により変形（拡大）するが、当該変形は複数の結合片２３ｕ…及び２３ｄ…により吸収されるため、積層基材Ｍは、常に、平行度の高い一対の加圧プレート２１ｕ及び２１ｄにより熱圧着され、製造時における歩留まり（生産性）を高めることができるとともに、ＩＣカードの品質及び均質性の向上、さらには商品性を格段に高めることができる。
【００３０】
また、積層基材Ｍの熱圧着時には、加圧初期に積層基材Ｍ自身が十分加熱されない状態で加圧されるため、十分に軟化していないラミネート材Ｌａ，Ｌｂを介して電子部品Ｐに圧力が付加されることになる。しかし、弾性プレートを用いた各加圧プレート２１ｕ，２１ｄは、図７に示すように、電子部品Ｐによるラミネート材Ｌａ，Ｌｂの変形に応じて弾性変形するため、当該ラミネート材Ｌａ，Ｌｂの変形は各加圧プレート２１ｕ，２１ｄ、さらに、各クッションシート３８ｕ，３８ｄにより吸収される。一方、ある程度時間が経過し、ラミネート材Ｌａ，Ｌｂが十分に軟化すれば、各加圧プレート２１ｕ，２１ｄは本来の形状に弾性復帰し、積層基材Ｍは、図８に示すように、各加圧プレート２１ｕ，２１ｄの有する本来の平坦形状により熱圧着される。この際、各クッションシート３８ｕ，３８ｄには、所定幅の溝部ｖ…により多数の凸部３９ｕ…，３９ｄ…を設けたため、各クッションシート３８ｕ，３８ｄにおける良好な熱伝導性が確保されると同時に、十分かつ最適なクッション性が確保される。
【００３１】
この後、設定時間（例えば、２０秒前後）が経過したなら、可動プレス盤部３１ｄを下降させ、熱圧着された積層基材Ｍ、即ち、製造されたＩＣカードＭｉを冷却部に移して冷却処理する。冷却処理では、ＩＣカードＭｉが加圧されつつ冷却せしめられる。一方、冷却処理後、積層基材挟持部２からＩＣカードＭｉを取出すには、脱気口部２６ｉから積層基材挟持部２の内部Ｒｉに空気を供給すればよい。これにより、積層基材挟持部２の脱気状態が解除され、かつＩＣカードＭｉは積層基材挟持部２から剥離する。よって、上挟持部２ｕを上昇させ、製造されたＩＣカードＭｉを取出すことができる。
【００３２】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，数量，素材，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、脱気機構部４を構成するに際し、積層基材挟持部２を予熱処理する予熱部Ｕａと兼用した場合を示したが、脱気機構部４のみを独立して構成してもよい。また、積層基材Ｍ（ＩＣカードＭｉ）の構成や素材も例示に限定されることなく任意のタイプに適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
このように、本発明に係るＩＣカードの製造装置は、積層基材に対して両面側から挟む上挟持部と下挟持部を有し、かつ当該下挟持部における下加圧プレートの上面の周縁に沿った内シール部により密封する積層基材挟持部と、この積層基材挟持部の内部を脱気する脱気部を備え、積層基材を挟んで脱気した積層基材挟持部を加熱及び加圧してＩＣカードを製造する装置であって、積層基材挟持部を上下から挟むことにより、上挟持部の上面が臨む上脱気室と下挟持部の下面が臨む下脱気室を形成し、かつ脱気部により上脱気室と下脱気室を脱気する脱気機構部を備え、また、本発明に係るＩＣカードの製造方法は、積層基材挟持部の内部を脱気する際に、当該脱気と同時かつ同一負圧により上脱気室と下脱気室の脱気を開始し、開始から所定時間経過後に、上脱気室と下脱気室の脱気を解除する脱気工程を設けたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００３４】
▲１▼ 積層基材に対する脱気を確実かつ十分に行うことができるため、ＩＣカードの品質及び均質性をより高めることができる。
【００３５】
▲２▼ 好適な実施の形態により、脱気機構部を、積層基材挟持部を予熱処理する予熱部と兼用して構成すれば、脱気機構部を別途独立して設ける必要がなくなるため、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るＩＣカードの製造装置における予熱部の要部を示す一部断面正面図、
【図２】本発明の好適な実施例に係るＩＣカードの製造方法における脱気工程の処理手順を示すフローチャート、
【図３】同製造装置における熱圧着プレス部の要部を示す一部断面正面図、
【図４】同製造装置における熱圧着プレス部の一部断面正面図、
【図５】同製造装置における積層基材挟持部の平面図、
【図６】同製造装置の要部及び製造されたＩＣカードの模式的縦断面図、
【図７】同製造装置の動作を説明するための要部の模式的縦断面図、
【図８】同製造装置の動作を説明するための要部の模式的縦断面図、
【符号の説明】
１ ＩＣカードの製造装置
２ 積層基材挟持部
２ｕ 上挟持部
２ｄ 下挟持部
３ 脱気部
４ 脱気機構部
１１ｕ 上加熱面
１１ｄ 下加熱面
１２ 内シール部
１３ｕ 上シール部
１３ｄ 下シール部
２１ｄ 下加圧プレート
Ｌａ ラミネート材
Ｌｂ ラミネート材
Ｐ 電子部品
Ｍ 積層基材
Ｍｉ ＩＣカード
Ｒｉ 積層基材挟持部の内部
Ｒｕ 上脱気室
Ｒｄ 下脱気室
Ｕａ 予熱部
Claims (5)
- 一対のラミネート材によりＩＣチップ等の電子部品を挟んだ積層基材に対して両面側から挟む上挟持部と下挟持部を有し、かつ当該下挟持部における下加圧プレートの上面の周縁に沿った内シール部により密封する積層基材挟持部と、この積層基材挟持部の内部を脱気する脱気部を備え、積層基材を挟んで脱気した積層基材挟持部を加熱及び加圧してＩＣカードを製造するＩＣカードの製造装置において、前記積層基材挟持部を上下から挟むことにより、前記上挟持部の上面が臨む上脱気室と前記下挟持部の下面が臨む下脱気室を形成し、かつ前記脱気部により前記上脱気室と前記下脱気室を脱気する脱気機構部を備えることを特徴とするＩＣカードの製造装置。
- 前記脱気機構部は、前記積層基材挟持部を予熱処理する予熱部と兼用することを特徴とする請求項１記載のＩＣカードの製造装置。
- 前記脱気機構部は、前記予熱部における上側に位置する上加熱面と前記上挟持部の上面間に介在し、かつ位置が前記上挟持部と前記下挟持部間における前記内シール部の位置に一致する上シール部と、前記予熱部における下側に位置する下加熱面と前記下挟持部の下面間に介在し、かつ位置が前記内シール部の位置に一致する下シール部を備えることを特徴とする請求項２記載のＩＣカードの製造装置。
- 一対のラミネート材によりＩＣチップ等の電子部品を挟んだ積層基材に対して両面側から挟んで密封する上挟持部と下挟持部からなる積層基材挟持部の内部を脱気する脱気工程を有し、積層基材を挟んで脱気した積層基材挟持部を加熱及び加圧してＩＣカードを製造するＩＣカードの製造方法において、前記積層基材挟持部を上下から挟むことにより、前記上挟持部の上面が臨む上脱気室と前記下挟持部の下面が臨む下脱気室を形成し、前記積層基材挟持部の内部を脱気する際に、当該脱気と同時かつ同一負圧により前記上脱気室と前記下脱気室の脱気を開始し、開始から所定時間経過後に、前記上脱気室と前記下脱気室の脱気を解除する脱気工程を有することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
- 前記脱気工程と同時に前記積層基材挟持部に対する予熱処理を行うことを特徴とする請求項４記載のＩＣカードの製造方法。
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