JP3827835B2 - Non-contact IC card - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部のリーダライタと非接触でデータの受渡しを行う非接触ICカードに関するものであり、特に使用可能状態から使用不可能状態、さらに使用可能状態に簡単に切り換えることができる非接触ICカード、およびその判別が確実にできる非接触ICカードに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、端子付ICカードは、磁気カードと比較してカードに格納された情報が改ざんされるのを防止する能力が高いことから、特にフランス等では電話カードのプリペイドカードとして広く用いられている。
【0003】
この電話カードのようなプリペイドカード用の端子付ICカードでは、使用、未使用の判別は重要である。金券ショップの売買だけでなく、カード購入者が購入カードが未使用状態であることが確認できなければならない。
一方、日本においては磁気記録方式の0.25mm厚の電話カードが使用されており、このカードでは使用開始、及び概略の残度数をパンチ穴を開けることによって判別している。
【0004】
しかし、ICカードの厚さは一般的に0.76mmであり、パンチ穴を開けるのは容易ではなく、敬遠されている。
そのため、上記のような端子付ICカードを電話カードに用いる場合、フィルムなどで包装して販売され、使用時には包装を切ってカードを取り出して使用を開始する。従って、包装を切ったカードは、少なくとも未使用ではないとの判断がなされ、包装されているICカードは未使用状態を表している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、外部と電磁気等を利用して非接触でデータ等の送信受信を行う非接触ICカードが用いられるようになってきた。非接触ICカードでは、端子付ICカードの如く電気的接点による接続を必要とせず、電磁気等で交信するため、包装された状態でも使用可能となる。従って、包装体に封入されていることだけでは、使用、未使用の区別が付かないという問題がある。
また、この対策のために電磁遮蔽効果のある袋を使用することが考えられるがコストアップになることの他、使用後に外観の似た袋に入れ直して金券ショップなどで販売される可能性もある。
【0006】
かかる事情から、非接触ICカードの一端に短絡回路を有する切除片を設けて、使用、未使用状態を簡単、確実に切り換えることができる非接触ICカードが本願出願人によって提案されている(平成9年9月5日特許願)。
しかし、当該非接触ICカードの場合、カードの発行時点で短絡回路が形成されているため送受信回路が機能せず、カードの発行処理ができないという問題がある。そこで、本発明はカードの発行処理時点では回路が機能するが、発行処理後、カードを個人に販売または送付する際には易短絡化回路を短絡させて送受信回路が機能しないようにし、実際の使用時には短絡化した回路を切除して再度機能を復帰することができる非接触ICカードを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明請求項1の発明は、外部装置からの信号をアンテナコイルを介して受信して内部回路を駆動させる非接触ICカードにおいて、当該アンテナコイルの両端子がICチップに接続する端子間に易短絡化回路が形成されており、当該易短絡化回路が短絡された場合は当該非接触ICカードが機能せず、当該短絡された後の易短絡化回路が切断された際に当該非接触ICカードが機能復帰することを特徴とする非接触ICカード、にある。
上記課題を解決する本発明請求項2の発明は、外部装置から電界、電磁界または磁界と相互作用を行うアンテナコイル及び該アンテナコイルで発生した信号を処理する処理回路とを内包するカード基体からなる非接触ICカードにおいて、当該アンテナコイルの両端子がICチップに接続する端子間に易短絡化回路が形成されており、当該易短絡化回路が短絡された場合は当該非接触ICカードが機能せず、当該短絡された後の易短絡化回路が切断された際に当該非接触ICカードが機能復帰することを特徴とする非接触ICカード、にある。
【0008】
上記課題を解決する本発明請求項3の発明は、外部装置からの信号をアンテナコイルを介して受信して内部回路を駆動させる非接触ICカードにおいて、当該アンテナコイルの両端子がICチップに接続する端子間に易短絡化回路が形成されており、かつ該易短絡化回路がカード基体本部に延設して設けられた切除片を通過するようにして形成されていることを特徴とする非接触ICカード、にある。
上記課題を解決する本発明請求項4の発明は、外部装置から電界、電磁界または磁界と相互作用を行うアンテナコイル及び該アンテナコイルで発生した信号を処理する処理回路とを内包するカード基体からなる非接触ICカードにおいて、当該アンテナコイルの両端子がICチップに接続する端子間に易短絡化回路が形成されており、かつ該易短絡化回路がカード基体本部に延設して設けられた切除片を通過するようにして形成されていることを特徴とする非接触ICカード、にある。
【0009】
上記課題を解決する本発明請求項5の発明は、易短絡化回路中にクリーム半田による易短絡化接続部を有することを特徴とし、請求項6の発明は、易短絡化回路中に加圧により接続する易短絡化接続部を有することを特徴とする。
【0010】
上記課題を解決する本発明請求項7の発明は、易短絡化接続部がカード本体内にあることを特徴とし、本発明請求項8の発明は、易短絡化回路の全体がクリーム半田で形成されていることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明するが、本発明は、下記実施形態に限定されるものではない。
図1は、本発明の非接触ICカードの一形態を示す回路図である。
この非接触ICカード10は、カード型の薄肉の基材(センターシート)の本体部111にアンテナコイル13を形成し、これにICチップ12を装着し、上下のカバーシートでラミネートした形態に形成されている。従って、カード基体表面には外部装置との接触端子は設けられていず、非接触で外部装置とデータの読み書きを電界、電磁界又は磁界を利用していわゆる無線方式で実現できる。
【0012】
本発明の非接触ICカードの特徴は、カード本体部111の一端にICチップ12の両端を接続する易短絡化回路14が形成さていることにある。すなわち、当該易短絡化回路14は当初は絶縁抵抗が高いが容易に絶縁抵抗を低くして短絡できる易短絡化接続部17を有しており、当該当初の状態ではカード本体の回路を短絡しない状態にあるが、易短絡化接続部17を一旦導電性にして接続した場合には、短絡化した回路となることにある。すなわち、当該短絡化した回路が接続している限り、より抵抗の高いアンテナコイル13には電流が流れず外部との交信がされないので、当該短絡化した回路を切断して始めて交信可能となりカードの機能を復帰することになる。
この短絡化した回路の切断は各種の方法でできるが、回路切断の好ましい実現態様として、カード基体の一端に切除片112を設けて短絡化した回路の一部が当該切除片を通過するように形成し、当該切除片を折り溝18から切除することにより回路を切断する方法がある。図1においては右側の点線で示された部分が、当該切除片112が切除された状態を示している。
【0013】
図2は、アンテナコイルを含むICカードの回路構成の一形態のブロック図を示す。アンテナ系130に電源回路123、クロック抽出回路124、復調器125の入力部が接続され、それぞれの出力部が処理回路127に接続されている。また、処理回路の出力部が変調器126に接続され、この変調器の出力部がアンテナ系130に接続され、処理回路127にはメモリ128が接続されている。
【0014】
アンテナ系130は送信と受信を兼用し、外部リーダライタ132から電磁波等を受信し、データの受信、電源の供給を受け、また、リーダライタへのデータの送信を行う。アンテナ系には電源回路123が接続され、この電源回路はICカード内の処理回路127に接続され電力を供給する。また、アンテナ系にはクロック抽出回路124の入力部が接続され、処理回路にクロック信号を供給する。また、アンテナ系は復調器125の入力部が接続され、リーダライタからの復調信号を処理回路に出力する。処理回路は例えばマイクロコンピュータにより構成されるもので、電源回路からの信号で初期化され、クロック抽出回路124からのクロックを発信源として用い、送信制御、受信制御、メモリアクセス制御、各種データ演算等の信号処理を行う。また、処理回路は、受信データの受信制御を行い、メモリにデータを書き込む。更に、メモリからデータを読み出し、変調器へ送出し、アンテナ系から外部リーダライタ132へデータを送信する。
【0015】
本発明で用いる非接触ICカードは、外部のリーダライタと電界、電磁界又は磁界を利用して非接触で送受信を行えるものであれば特に制限はない。例えば上記非接触ICカードでは、アンテナコイルを送受信に兼用しているが、電源用、データ受信用、データ送信用と別個に設けることもできる。このアンテナコイルの大きさは、非接触ICカードシステムに依存し、コイン状の大きさから図1のようにカード基体の内周に沿った形状である場合がある。アンテナコイルの製造方法も、電線を捲回したものやプリント基板にエッチング法で形成したもの導電性のインキで印刷したものなど、特に制限はない。また、電源は上記の説明では外部から非接触で供給されるようになっているが、電池を内蔵させたり、あるいは太陽電池を内蔵させるように非接触ICカード自身に電源をもたせることも可能である。
【0016】
本発明の非接触ICカードは、入退室管理、生産工程管理、鉄道や道路の通行券等の照合、あるいは金融決算に利用が可能であるが、特に、電話機等のプリペイドカードに好適に適用することができるものである。プリペイドカードは、一定の対価を記録していて、品物の購入、借り入れ又はサービスの提供を受ける度に機械的に精算され、記録が更改される機能を持つカードである。
これらの操作は、ICカードの電子装置と受信機または読み取り機との間の遠隔電磁結合等によって行われる。
【0017】
図3は、本発明の非接触ICカードの一実施形態を示す図である。本発明のICカードは図3(A)のように、カード基体本体部111と切除片112とが折り溝18により仮連結している。折り溝18はカード基体の一部を薄層にして連結し容易に切除できるようにした部分である。この折り溝はミシン目によるものであってもよい。カード基体本体部には、ICチップ12が装着されており、チップの一方の端子(バンプ)121はスルーホール113および114を介してアンテナコイル13に接続し、他方の端子(バンプ)122は端子115により直接アンテナコイルに接続している。図3(A)において、易短絡化回路14を短絡化する易短絡化接続部17は切除片112内に設けられているが、当該接続部自体はカード本体内にあっても良い。いずれにしても短絡化処理できればよいからである。
なお、ICチップ12やアンテナコイル13は実際にはカード内層のセンターシートに設けられているので表面から観察することはできない。
【0018】
図3(B)は、図3(A)のA−A線における拡大した断面を示す図である。カード基体は各種の構成とすることができるが、図3の実施形態の場合はプリント配線を有するセンターシート11cとその上下面を被うカバーシート11a,11bとから構成されている。図3のように、ICチップ12のセンターシート11cに接する面には端子(バンプ)121,122が形成されていて当該バンプとセンターシート11cのコンタクト端子とがハンダ接合またはワイヤボンディング等により接合されている。ICチップの一方の端子122は前記のように直接アンテナコイル13に接続しているが、スルーホール115の部分で、アンテナコイルに接続する回路とスルーホール115を介して易短絡化回路14に接続する回路とに分岐している。他方の端子121に接続する回路はスルホール113をとおって一旦プリント基板の反対面に導通した後、スルーホール114の部分で分岐して、一方はスルーホール114をとおってアンテナコイル13に接続し、他方は易短絡化回路14に接続している。
【0019】
易短絡化回路14はセンターシート11cの延長した部分に設けるが、センターシート11cの表面側(チップ接合面側)であってもその反対面側であっても良い。図3においては裏面に形成しているが、このようにICチップと反対面側に形成するのが、スルーホールが少なくて済むなどの理由で容易である。またさらに、ICチップとの接続を確実に行う限り易短絡化回路14自体は、カバーシート11b側に形成してもよい。
切除片112の易短絡化回路14には、例えばクリーム半田による易短絡化接続部17が形成されている。このクリーム半田接続部17aは、例えばカバーシート11bに断線したパターンを形成しておく一方、穿孔が設けられたセンターシート11cをこの断線部の両端が露出するように位置合わせして積層することにより形成することができる。あるいはまた、このクリーム半田接続部17aは、例えば易短絡化回路が形成されたセンターシートの回路を切断するように穿孔した後、穿孔内にクリーム半田を十分に充填し、切断した回路と接触させることにより形成することもできる。
折り溝18は切除片を容易に分離できる程度に切り込みを入れて形成するが、易短絡化回路14を切断しないように形成することが必要である。この溝は前記のようにミシン目であっても良いが同様に易短絡化回路を切断しないことが必要である。なお、図3の実施形態ではICチップ12がアンテナコイルの内側にあり、図1の場合はICチップがアンテナコイルの外側にあるが機能的に相違することはない。もっとも、図1のようにICチップをコイルの外側に設ける場合の方が易短絡化回路との接続は容易でありスルーホールの数も少なくすることができる。
【0020】
図3(C)は、切除片112を切除して非接触ICカード10を使用する際の状態を示す斜視図である。カード本体部111を支持して切除片に力をかけると切除片は本体部から簡単に分離する。これにより短絡化した回路が切断されてICカードは本来の交信機能を具備することになる。ICカード本体部の切断された断面には易短絡化回路14の切断面が露出している。このように一旦分離された切除片は元の状態には戻らず未使用品として誤魔化して販売するようなことはできない。
【0021】
図4は、易短絡化接続部の実施形態を示す断面図である。図3(A)のB−B線における断面を拡大して示すものであるが、図4(A)は短絡化処理前のクリーム半田接続部17a、図4(B)は短絡化処理時に短絡化した回路15を示している。
図4(A)のように、クリーム半田は、センターシート11cに形成された穿孔部117の両端に位置する回路14a,14bを接続するように穿孔部117内に充填されている。この場合は、カバーシート11bに断線した状態の回路パターン14a,14bを形成しておく一方、センターシート11cには予め穿孔部117を設けておいて、当該穿孔117を断線パターンの両端部が穿孔部から覗くように位置合わせして積層する方法が工程を容易にする。
【0022】
クリーム半田は、金属粉末状の半田をロジン等からなる粘性の高いフラックスに少量の有機溶剤を混ぜ合わせて粘性のクリーム状にしたものである。金属粉末としては、例えば63Sn/37Pb組成の共晶はんだが広く使用されているが、数%のビスマス(Bi)を添加したものも市販されている。ビスマスを含む場合は低温溶融性となるが脆く接着性が悪くなる傾向がある。室温では粘性の高いフラックス中に粒径20〜30μm程度の粉末状はんだが分散している状態であるため抵抗値は、1KΩ/m以上ありかなり高い。一般に、この固い粘性状態で配線を固定した後、熱風、赤外線等で加熱して半田の溶融温度以上として半田付けが行われている。Sn−Pb系の一番融点の低い場合で183°C程度であるが実際の溶融には200°Cの加熱が必要となる。従って、140°C程度のカードプレス温度ではクリーム半田部が影響を受けることはない。溶融固化後は実質的に抵抗値は0(ゼロ)となる。
【0023】
上記のように、クリーム半田は熱処理前には高い絶縁抵抗を有するので回路14a,14bに接触していても易短絡化回路自体は完全な導通状態にはない。この時点ではアンテナ回路の抵抗の方が低いので、非接触式ICカードの送受信機能は維持されていることになる。従って、この状態において、固定データや個人データの書き込み等の発行処理をすることできる。
次に、図4(B)のように、カバーシート11a上よりクリーム半田接続部17aに加熱ピン24を接触させると、クリーム半田は一旦溶融した後、室温に戻り再び固化する。この状態ではクリーム半田部は通常の半田接続部となり抵抗値が低下し回路14a,14bと接続し回路全体は短絡回路として機能するようになる。すなわち、この状態では短絡化した回路15の抵抗が実質的に0(ゼロ)となり、通常は、2〜3Ωから20〜30Ωとなるアンテナ回路の抵抗値が高くなるのでアンテナ回路は送受信の機能を果たせなくなる。この短絡化処理は加熱ピンによらず、熱風や赤外線、レーザー光線を部分的に照射することでも可能である。
【0024】
図5は、易短絡化接続部の他の実施形態を示す断面図である。加圧により接続する回路の実施形態を示している。図5(A)は短絡化処理前の加圧接続部17b、図5(B)は短絡化処理時の短絡化した回路15を示している。
図5(A)のように、加圧接続部17bは、カバーシート11bの上面に形成された穿孔部117の両端に位置する回路14a,14bに対するように、センターシート11cの上面に形成されている。この状態では、図4と同様に易短絡化回路は非導通状態にあるため所定の発行処理ができる。
次に、図5(B)のように、カバーシート11a上より加圧接続部17bを圧接棒25により加圧すると、回路14a,14bとセンターシート11cの上面に形成された接続部17bは圧着されて接続し、回路全体は短絡回路として機能するようになる。すなわち、この状態では短絡化した回路15の抵抗が小さく、アンテナ回路の抵抗値が高くなるのでアンテナ回路は送受信の機能を果たせなくなる。なお、図5(B)では、カバーシート11bが平面状態を保っているが、確実に接触させるため、カバーシート11bが凹むか貫通する程度に圧力を加えてもよい。
【0025】
図6は、易短絡化接続部のさらに他の実施形態を示す断面図である。図6の場合は、図6(A)のように、センターシート11cに短絡回路14a,14bが形成されており、カバーシート11bにクリーム半田による易短絡化接続部17aが形成されている。このようなシートを図6(B)のように積層してその後にクリーム半田部分を加熱すれば、クリーム半田は通常の半田と化して導通し、短絡化した回路15となる。この実施形態の場合はセンターシート11cに穿孔を設ける必要はない。
さらに、図示はしないが、易短絡化接続部のさらに他の実施形態として易短絡化回路全体をクリーム半田で形成することができる。この場合、クリーム半田の配線が、図4や図6の実施形態に比較して長くなるので電気抵抗値が高くより良い条件で発行処理が可能である。この場合、クリーム半田の回路は導体回路とは別にスクリーン印刷等により設ける必要がある。
【0026】
図7は、易短絡化接続部の実施形態を示す斜視図である。図7において、回路14a,14bは、通常、アルミまたは銅等の金属層からなりエッチング等により形成される。金属層の厚みは、10〜50μm、線幅wは、10〜100μm程度とすることができる。回路14a,14b間の距離sは、0.5mm〜5mm程度が望ましい。また、クリーム半田は回路14a,14b間を覆う大きさLで、厚さhは、1〜10μm程度が好ましい。
【0027】
次に、このような非接触ICカードの製造方法の一例について説明する。
図8は、本発明の非接触ICカードの製造工程を説明する図である。まず、図8(A)に示すように、必要なアンテナコイル13、易短絡化回路14やクリーム半田接続部17a、スルーホールが形成されたセンターシート11cを準備し、これにICチップ12を接合する(図8(B))。ICチップは溶融ハンダバンプやワイヤボンディング等により接合することができる。次に、ICチップを接合したセンターシート11cの上下面にカバーシート11a,11bを積層してラミネートする。ラミネートを容易とするためカバーシート11a,11bには、接着剤層11d,11eを予め設けておいてもよい。
【0028】
ラミネートは、センターシート11cをカバーシート11a,11bで挟んだ状態で熱プレスしてセンターシートとカバーシートとを熱溶着で接合する(図8(C))。これにより、ICチップ12をセンターシート11cとその両面のカバーシート11a,11bで構成されるカード基体l1中に埋設した非接触ICカード10を製造することができる。
上記工程において、モジュール化しないICチップは、50〜200μm程度の薄層であるためチップの厚みはカバーシートにより吸収され外観に影響を与えることは少ない。また、カバーシートとセンターシートとの接着を接着剤層11d,11eを設けて行う場合はICチップの厚みの影響を接着剤層で吸収することがより容易である。
【0029】
なお、プリント回路の形成されたセンターシート11cの製造は、メッキ法により導電性のアルミ層が両面に形成されたプラスチックシートに、フォトエッチングプロセスにより必要なコイルアンテナや端子を形成した後、スルーホールを形成して表裏面回路の導通を図る公知の手法を採用することができる。センターシート11cのICチップ装着面と反対面に接続回路16、易短絡化回路14を設けるのは、アンテナコイルとの接触を避けるためであり、大きな回路面積が必要とされないので、アルミ導電層も大面積とする必要はない。この接続回路はエッチング法によらずディスペンサーによる塗布等で形成することもできる。
易短絡化接続部17は、センターシート11cに穿孔してクリーム半田を充填する方法とか、図6のような回路を形成し、カバーシートのクリーム半田と接触させる方法等を採用することができる。
【0030】
次に、ラミネートされたカード基体に折り溝18を形成する。これには基材シートの上下面あるいは一方面からプレス、ざぐり、切り刃による半抜き等の方法で形成する方法が採用できる(図8(D))。折り溝18部分において残存するシートの厚みは任意にすることができるが、あまりに薄くては予期しない折り溝部の破断が生じる可能性があり、かなりの厚みを残す場合は簡単に切除することができなくなるし、切除した後にカードの端面が鋸刃状のぎざぎざとなるおそれもある。カード基材の材質や厚さにもよるが、好ましい厚みは経験的に0.1〜0.3mmの範囲である。
切除される基材の幅W(図3(C))も任意に設定できるが、指により掴むことが可能な余地を持たせるため、0.5〜20mm程度が適切と考えられる。
通常、プレスラミネート、ざぐり工程までは複数のカードが多面に形成されたシート状態で行うので、以上の工程の後に、必要なカードサイズに打ち抜き製品とする。
【0031】
本発明にかかるセンターシート11c、カバーシート11a,11bを構成する樹脂としては、例えば熱融着性のポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等を例示することができる。熱融着性のないポリエステル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等であっても接着剤等を併用して積層ラミネートし、カード基体とすることができる。
【0032】
【実施例】
次に、図3、図6、図7および図8を参照して本発明の非接触ICカードの実施例を説明する。
センターシート11cとなる厚み25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの両面にアンテナコイル、易短絡化回路及び接続回路を形成するために、厚み20μmのアルミ層を無電解メッキ→電解メッキの工程で形成した。次に、このアルミ層のICチップ12装着面側にアンテナコイル13及びICチップの接続端子をフォトエッチング法により形成した。アンテナコイルは、160μmの線幅と線間隔でカード本体部の内側に4回巻となるようにエッチングして形成した。
同様にICチップ装着面と反対面にも必要な接続回路16と易短絡化回路14を形成した。センターシートの表裏面の回路を接続するためのスルーホール113,114,115を穿設し導電性を付与するためのメッキを行った。次に、所要の回路とハンダバンプを有するICチップ(メモリー64バイト)12をセンターシートの端子部にヒーターブロックで熱圧をかけて接合した。
【0033】
易短絡化接続部17を、図6、図7のようにして形成した。すなわち、切除片内に回路(線幅w=0.2mm)が切断された部分14a,14b間sが1mmとなるようにセンターシート11cに形成し、その上にクリーム半田の幅Lが2mm、厚さhが6μmとなるようにカバーシート11b側にスクリーン印刷法で印刷して形成した。クリーム半田には、Pb37%、Sn63%の粉末状半田を松脂、接着剤、アルコール等からなるフラックスに分散した、千住金属工業株式会社製「RMAタイプ」を使用した。
【0034】
次に、上記ICチップを装着したセンターシート11cと、カバーシート11a,11bとなる厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムにポリエステル系接着剤を、層厚280μmで塗布して形成したカバーシート11a,11bの2枚を準備し、当該センターシート11cの両面に接着剤層がセンターシート側に面するように重ねてあてがい、プレス機で熱圧(140°C、25kg/cm2 、15分)をかけてラミネートした。プレス後、カード基体の総厚は760μmになった。カード基材に対するカード面付け数は、5面6列の30丁付けとした。なお、カバーシート11bにおいてクリーム半田印刷部に面する部分には接着剤塗布はされないようにした。
【0035】
ラミネート後、カード基体の両面から折り溝18を形成するためのざぐりを行った。ざぐりの深さは表面側から180μm、裏面側から280μmの深さとし、カード基体の中心部に易短絡化回路14の配線を挟んで、300μmの基材厚みが残存するように形成した。また、切除片の幅Wは、10mmとし、折り溝の幅xは、0.5mmとした。
その後、個々のカードに分離するために、非接触ICカード本体部形状に切除片が接続した形状に打ち抜きを行った。
【0036】
当該完成した非接触ICカードについて、易短絡化回路が絶縁状態で、固定データと個人データを書き込み、発行処理を行い使用可能状態とした。その後、クリーム半田接続部17aを熱ピンで加熱して導通状態とした。この際、短絡化した回路の抵抗値はゼロ、アンテナコイルの抵抗値は、10Ωであり、カードは外部との交信機能を持たなかった。次に、切除片を除去して試験を行ったところ本来の機能を発揮することが確認できた。
【0037】
【発明の効果】
本発明の非接触ICカードは、外部装置との交信を不可能にする易短絡化回路が設けられているので、短絡化前の状態で発行処理を行って、発行処理後、易短絡化接続部を短絡化し、個人に配付したり販売したりする。従って、短絡化した回路が導通状態にある限りICカードのアンテナ回路が機能せず、購入者が使用開始するまでの搬送中など、外部電磁界による誤動作もなく、ICカードに格納されているデータを製造時の状態のまま完全に保持することができる。
また、このICカードの使用開始は短絡化した回路を切断することにより簡単に行うことができる。
さらに、カード本体に易短絡化回路が形成された切除片を設ける場合には、未使用の非接触ICカードであることが極めて明確である。また、一旦、切除片を切除すれば元の状態にするのは困難であるので使用済のICカードであることも明らかになる。従って、使用済のICカードを未使用として販売するような詐欺的行為から購入者は免れ、未使用の非接触ICカードを確実に購入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の非接触ICカードの一形態を示す回路図である。
【図2】 アンテナコイルを含むICカードの回路構成の一形態のブロック図を示す。
【図3】 本発明の非接触ICカードの一実施形態を示す図である。
【図4】 易短絡化接続部の実施形態を示す断面図である。
【図5】 易短絡化接続部の他の実施形態を示す断面図である。
【図6】 易短絡化接続部のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図7】 易短絡化接続部の実施形態を示す斜視図である。
【図8】 本発明の非接触ICカードの製造工程を説明する図である。
【符号の説明】
10 非接触ICカード
11 カード基体
11a,11b カバーシート
11c センターシート
11d,11e 接着剤層
12 ICチップ
13 アンテナコイル
14 易短絡化回路
15 短絡化した回路
16 接続回路
17 易短絡化接続部
17a クリーム半田接続部
17b 加圧接続部
18 折り溝
24 加熱ピン
25 圧接棒
111 本体部
112 切除片
113,114,115 スルーホール
115,121,122 端子
117 穿孔部
123 電源回路
124 クロック抽出回路
125 復調器
126 変調器
127 処理回路
128 メモリ
130 アンテナ系
132 外部リーダライタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-contact IC card for exchanging data without contact with an external reader / writer, and in particular, a non-contact IC that can be easily switched from a usable state to an unusable state and further to a usable state. The present invention relates to a card and a non-contact IC card that can be reliably identified.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an IC card with a terminal is widely used as a prepaid card for a telephone card particularly in France and the like because it has a higher ability to prevent information stored in the card from being falsified than a magnetic card.
[0003]
In an IC card with a terminal for a prepaid card such as this telephone card, it is important to determine whether it is used or not. In addition to buying and selling cash vouchers, the card buyer must be able to confirm that the purchase card is unused.
On the other hand, in Japan, a magnetic recording type 0.25 mm-thick telephone card is used. In this card, the use is started and the approximate remaining frequency is determined by punching holes.
[0004]
However, the thickness of the IC card is generally 0.76 mm, and it is not easy to punch holes, and it is avoided.
Therefore, when the IC card with a terminal as described above is used for a telephone card, it is sold by being wrapped in a film or the like, and when used, the packaging is cut and the card is taken out and used. Therefore, it is determined that at least the card that has been wrapped is not unused, and the packaged IC card represents an unused state.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, non-contact IC cards that transmit and receive data and the like in a non-contact manner using the outside and electromagnetics have come to be used. A non-contact IC card does not require connection by an electrical contact unlike an IC card with a terminal, and can be used even in a packaged state because it communicates by electromagnetic waves or the like. Therefore, there is a problem that it is not possible to distinguish between used and unused only by being enclosed in the package.
In addition, it is conceivable to use a bag with an electromagnetic shielding effect for this measure, but in addition to cost increase, there is a possibility that it will be put in a bag with a similar appearance after use and sold at a cash voucher shop etc. .
[0006]
Under such circumstances, the applicant of the present application has proposed a non-contact IC card in which a cut piece having a short circuit is provided at one end of the non-contact IC card so that the used and unused states can be switched easily and reliably (Heisei Heisei). (Patent application on September 5, 1997).
However, in the case of the non-contact IC card, since a short circuit is formed at the time of issuing the card, there is a problem that the transmitting / receiving circuit does not function and the card issuance process cannot be performed. Therefore, in the present invention, the circuit functions at the time of the card issuance process, but after the issuance process, when the card is sold or sent to an individual, the short circuit is short-circuited so that the transmission / reception circuit does not function. It is an object of the present invention to provide a non-contact IC card that can remove a short-circuited circuit and restore its function again when in use.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention for solving the above-mentioned problems is a non-contact IC card for driving an internal circuit by receiving a signal from an external device through an antenna coil, and both terminals of the antenna coil are connected to an IC chip. When an easy short circuit is formed between the terminals to be performed and the easy short circuit is short-circuited, the non-contact IC card does not function, and the easy short circuit after the short circuit is disconnected In the non-contact IC card, the function of the non-contact IC card is restored.
The invention according to claim 2 which solves the above-mentioned problems is based on a card substrate including an antenna coil that interacts with an electric field, electromagnetic field, or magnetic field from an external device, and a processing circuit that processes a signal generated by the antenna coil. In the non-contact IC card, an easy short circuit is formed between the terminals connecting both terminals of the antenna coil to the IC chip, and the non-contact IC card functions when the short circuit is short-circuited. In the non-contact IC card, the function of the non-contact IC card is restored when the easy short circuit after the short circuit is cut.
[0008]
The invention according to claim 3 that solves the above-mentioned problems is a non-contact IC card that receives a signal from an external device via an antenna coil and drives an internal circuit. Both terminals of the antenna coil are connected to an IC chip. A non-short circuit is formed between the terminals to be formed, and the easy short circuit is formed so as to pass through a cut piece provided to extend to the card base portion. Contact IC card.
The invention according to claim 4 that solves the above-described problems is provided by a card base including an antenna coil that interacts with an electric field, electromagnetic field, or magnetic field from an external device, and a processing circuit that processes a signal generated by the antenna coil. In the non-contact IC card, an easy short circuit is formed between the terminals of the antenna coil connected to the IC chip, and the easy short circuit is provided to extend to the card base. The non-contact IC card is formed so as to pass through the cut piece.
[0009]
The invention according to claim 5 that solves the above-mentioned problems is characterized in that the easy-short circuit is provided with an easily short-circuited connection portion by cream solder, and the invention according to claim 6 is the pressurization in the easy-short circuit. It has the easy-short-circuiting connection part connected by this.
[0010]
The invention of claim 7 which solves the above-mentioned problems is characterized in that the short-circuiting connection portion is in the card body, and the invention of claim 8 of the present invention is that the entire short-circuiting circuit is formed of cream solder. It is characterized by being.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to the following embodiments.
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a non-contact IC card according to the present invention.
The
[0012]
The non-contact IC card according to the present invention is characterized in that an easy
The shorted circuit can be cut by various methods. As a preferable mode of circuit cutting, a
[0013]
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a circuit configuration of an IC card including an antenna coil. The
[0014]
The
[0015]
The non-contact IC card used in the present invention is not particularly limited as long as it can perform non-contact transmission / reception with an external reader / writer using an electric field, an electromagnetic field or a magnetic field. For example, in the non-contact IC card, the antenna coil is also used for transmission and reception, but can be provided separately for power supply, data reception, and data transmission. The size of the antenna coil depends on the non-contact IC card system, and may be a shape along the inner periphery of the card base as shown in FIG. There are no particular restrictions on the method for manufacturing the antenna coil, such as a wire wound or a printed board printed with conductive ink. In the above description, power is supplied from the outside in a non-contact manner. However, it is also possible to have a power source in the non-contact IC card itself so as to incorporate a battery or a solar cell. is there.
[0016]
The contactless IC card of the present invention can be used for entrance / exit management, production process management, verification of railway and road pass tickets, etc., or financial settlement, but is particularly suitable for prepaid cards such as telephones. Is something that can be done. A prepaid card is a card having a function of recording a certain value, being mechanically settled each time a product is purchased, borrowed or provided with a service, and the record is updated.
These operations are performed by remote electromagnetic coupling between the electronic device of the IC card and the receiver or the reader.
[0017]
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a non-contact IC card according to the present invention. In the IC card of the present invention, the
Since the
[0018]
FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG. The card base body can have various configurations. In the case of the embodiment shown in FIG. 3, the card substrate is composed of a
[0019]
Although the easy
The easy
The
[0020]
FIG. 3C is a perspective view showing a state when the
[0021]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of an easily short-circuited connecting portion. FIG. 4 (A) is an enlarged view of the cross section taken along line BB in FIG. 3 (A). FIG. 4 (A) is the cream
As shown in FIG. 4A, the cream solder is filled in the
[0022]
Cream solder is a powdered solder made by mixing a small amount of an organic solvent with a highly viscous flux made of rosin or the like. For example, a eutectic solder having a composition of 63Sn / 37Pb is widely used as the metal powder, but a metal powder containing several percent of bismuth (Bi) is also commercially available. When bismuth is included, it becomes low-melting property, but tends to be brittle and poor adhesion. At room temperature, since the solder powder having a particle size of about 20 to 30 μm is dispersed in the highly viscous flux, the resistance value is 1 KΩ / m or more and is quite high. In general, after the wiring is fixed in this hard viscous state, it is heated by hot air, infrared rays or the like, and soldering is performed at a temperature equal to or higher than the melting temperature of the solder. When the melting point of the Sn—Pb system is the lowest, it is about 183 ° C., but heating at 200 ° C. is required for actual melting. Therefore, the cream solder portion is not affected at a card press temperature of about 140 ° C. After melting and solidifying, the resistance value is substantially 0 (zero).
[0023]
As described above, since the cream solder has a high insulation resistance before the heat treatment, the easy short circuit itself is not in a completely conductive state even if it is in contact with the
Next, as shown in FIG. 4B, when the
[0024]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the easily short-circuited connecting portion. 1 shows an embodiment of a circuit connected by pressurization. FIG. 5A shows the
As shown in FIG. 5A, the
Next, as shown in FIG. 5B, when the
[0025]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the easy short-circuit connection portion. In the case of FIG. 6,
Furthermore, although not shown in the drawing, the entire easy short circuit can be formed of cream solder as still another embodiment of the easy short connection part. In this case, the cream solder wiring is longer than in the embodiment of FIGS. 4 and 6, so that the electrical resistance value is high and the issuing process can be performed under better conditions. In this case, the cream solder circuit must be provided by screen printing or the like separately from the conductor circuit.
[0026]
FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of the short-circuited connecting portion. In FIG. 7,
[0027]
Next, an example of a method for manufacturing such a non-contact IC card will be described.
FIG. 8 is a diagram for explaining the manufacturing process of the non-contact IC card of the present invention. First, as shown in FIG. 8A, a
[0028]
Lamination is performed by hot pressing the
In the above process, since the IC chip that is not modularized is a thin layer of about 50 to 200 μm, the thickness of the chip is absorbed by the cover sheet and hardly affects the appearance. Further, in the case where the cover sheet and the center sheet are bonded by providing the
[0029]
The
The short-
[0030]
Next, the
Although the width W (FIG. 3C) of the base material to be cut can be arbitrarily set, it is considered that about 0.5 to 20 mm is appropriate in order to provide a room that can be grasped by a finger.
Usually, the press laminating and counterboring processes are performed in a sheet state in which a plurality of cards are formed on multiple sides. Therefore, after the above processes, the product is punched into a required card size.
[0031]
As the resin constituting the
[0032]
【Example】
Next, an embodiment of the contactless IC card of the present invention will be described with reference to FIGS.
In order to form an antenna coil, an easy short circuit, and a connection circuit on both sides of a polyethylene terephthalate film having a thickness of 25 μm to be the
Similarly, the
[0033]
The easy short-
[0034]
Next, 2 of the
[0035]
After laminating, spotting was performed to form the folded
Then, in order to isolate | separate into each card | curd, it punched out to the shape which the cutting piece connected to the non-contact IC card main-body shape.
[0036]
With respect to the completed non-contact IC card, the short-circuiting circuit is in an insulated state, and fixed data and personal data are written, issued, and made usable. Thereafter, the cream
[0037]
【The invention's effect】
The non-contact IC card of the present invention is provided with an easy short circuit that makes it impossible to communicate with an external device. Short-circuit the department and distribute or sell it to individuals. Therefore, as long as the short-circuited circuit is in a conductive state, the IC card antenna circuit does not function and data stored in the IC card is free from malfunctions due to external electromagnetic fields, such as during transportation until the purchaser starts using it. Can be held completely in the same state as at the time of manufacture.
Moreover, the use of the IC card can be easily performed by cutting the short-circuited circuit.
Further, when a cut piece having an easy short circuit is provided on the card body, it is very clear that the card body is an unused non-contact IC card. Also, once the excision piece is excised, it is difficult to restore the original state. Therefore, the purchaser is spared from fraudulent acts such as selling a used IC card as unused, and an unused contactless IC card can be purchased with certainty.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a non-contact IC card according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a circuit configuration of an IC card including an antenna coil.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a non-contact IC card according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of an easily short-circuited connecting portion.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the easily short-circuited connecting portion.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the easily short-circuited connecting portion.
FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of an easily short-circuited connecting portion.
FIG. 8 is a diagram illustrating a manufacturing process of a non-contact IC card according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Non-contact IC card
11 Card base
11a, 11b Cover sheet
11c Center sheet
11d, 11e Adhesive layer
12 IC chip
13 Antenna coil
14 Easy short circuit
15 Short circuit
16 Connection circuit
17 Easy short circuit connection
17a Cream solder connection
17b Pressure connection
18 Folding groove
24 Heating pin
25 Pressure welding rod
111 Body
112 excision
113, 114, 115 Through hole
115, 121, 122 terminals
117 Perforated part
123 Power supply circuit
124 Clock extraction circuit
125 demodulator
126 Modulator
127 Processing circuit
128 memory
130 Antenna system
132 External reader / writer
Claims (8)
当該アンテナコイルの両端子がICチップに接続する端子間に易短絡化回路が形成されており、当該易短絡化回路が短絡された場合は当該非接触ICカードが機能せず、当該短絡された後の易短絡化回路が切断された際に当該非接触ICカードが機能復帰することを特徴とする非接触ICカード。In a non-contact IC card that receives a signal from an external device via an antenna coil and drives an internal circuit,
An easy short circuit is formed between the terminals of the antenna coil connected to the IC chip. When the easy short circuit is shorted, the contactless IC card does not function and the short circuit A non-contact IC card, wherein the function of the non-contact IC card is restored when a later short-circuiting circuit is disconnected.
当該アンテナコイルの両端子がICチップに接続する端子間に易短絡化回路が形成されており、当該易短絡化回路が短絡された場合は当該非接触ICカードが機能せず、当該短絡された後の易短絡化回路が切断された際に当該非接触ICカードが機能復帰することを特徴とする非接触ICカード。In a non-contact IC card consisting of a card substrate containing an antenna coil that interacts with an electric field, an electromagnetic field, or a magnetic field from an external device, and a processing circuit that processes a signal generated by the antenna coil.
An easy short circuit is formed between the terminals of the antenna coil connected to the IC chip. When the easy short circuit is shorted, the contactless IC card does not function and the short circuit A non-contact IC card, wherein the function of the non-contact IC card is restored when a later short-circuiting circuit is disconnected.
当該アンテナコイルの両端子がICチップに接続する端子間に易短絡化回路が形成されており、かつ該易短絡化回路がカード基体本部に延設して設けられた切除片を通過するようにして形成されていることを特徴とする非接触ICカード。In a non-contact IC card that receives a signal from an external device via an antenna coil and drives an internal circuit,
An easy short circuit is formed between the terminals of the antenna coil connected to the IC chip, and the easy short circuit passes through a cut piece provided to extend to the card base. A non-contact IC card characterized by being formed.
当該アンテナコイルの両端子がICチップに接続する端子間に易短絡化回路が形成されており、かつ該易短絡化回路がカード基体本部に延設して設けられた切除片を通過するようにして形成されていることを特徴とする非接触ICカード。In a non-contact IC card consisting of a card substrate containing an antenna coil that interacts with an electric field, an electromagnetic field, or a magnetic field from an external device, and a processing circuit that processes a signal generated by the antenna coil.
An easy short circuit is formed between the terminals of the antenna coil connected to the IC chip, and the easy short circuit passes through a cut piece provided to extend to the card base. A non-contact IC card characterized by being formed.
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