JP3981080B2 - 基体および回路基板にスルーコンタクトを形成する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、刃具により、対向する２つの表面に導電接触区域を有する塑性基体、特に回路基板の導電接触区域に、基体を貫通し両面に達する傾斜切込みを入れ、傾斜切込みに隣接する２つの基体領域を互いの背後において固定されるまで重ね合わせることにより、スルーコンタクトを形成する方法および装置に関するものである。これにより、対向する面に配されている導電接触区域が互いに接触する。即ち、基体上面の導電接触区域が下面の導電接触区域に接触する。

前記のような方法が、特許文献１に記載されている。打抜きまたは穿孔によって貫通孔を形成し、導電接触スリーブを挿入するか、または特許文献２記載の導電ペーストを注入する従来のスルーコンタクトを形成する方法と比較し、前記方法は基本的に簡単である。基体両面は後に積層されることにより平坦化されると共に、前記２つの接触区域間の電気接続が安定する。塑性基体の内部応力により前記接触区域が互いに強く押圧されるため、別に導電材料を付加する必要がない。

一般に、前記のような基体または回路基板は、インレイとしてＩＣカードまたはチップカード（身分証明書、クレジットカード、キャッシュカード等）に組み込まれ、カード本体の１つの個別層を成している場合が多い。前記回路基板の一方の面には、例えば、集積回路およびその他の電子素子を有する導電層、反対側の面には、回路基板を貫通し前記集積回路に電気的に接続されている、例えば、外部装置との非接触型データ交換およびエネルギー伝達のためのアンテナ・コイルを形成した導電層を配することができる。一般に、回路基板を貫通して接続される電気接続を“スルーコンタクト”と呼んでいる。

本発明による基体は、ＩＣカードの他に、アンテナ・コイルおよび/または電子インレイ技術を用いたタグ、ステッカー、および類似のセキュリティー素子としても利用することができる。

前記方法は、基体の傾斜切込みと２つの傾斜切込み領域（以下“接触タブ”または“スルーコンタクト・タブ”ともいう）の付勢という２つの連続作業を正確に実施することが困難であり、不良率が高いという問題を抱えている。そのために、前記方法を内部で試験した際には多大な労力を要した。
独国特許出願公開第１０１２２４１４．１号明細書 欧州特許出願公開第０８８４９７３号明細書

本発明の課題は、回路基板等にスルーコンタクトを形成するための具体的で信頼性の高い簡易な方法、およびその方法を実施するための装置を提供することである。

前記課題は、独立請求項に記載の特徴を有する方法および装置によって解決される。本発明の効果的な実施の形態および開発成果は従属請求項に記載されている。

本発明においては、前記傾斜切込みによって形成されたスルーコンタクト・タブを互いに重ね合わせるための押圧操作を手作業ではなく、別に設けたラム、圧搾空気、または減圧によって機械的に実施するか、あるいは刃具に取り付けられている駆動フックによって傾斜切込み形成時に自動的に行われる。前記方法は、単独または幾つかの方法を組み合わせることもできる。前記機械的手段を用いることにより、前記方法の自動化、および不良率の低減を図ることができる。

前記スルーコンタクト・タブを付勢する機械的手段は、同一の作業台において、傾斜切込み刃具と組み合わせることが可能であり、これにより特別な効果が得られる。特に、前記により、基体の位置を固定したまま、前記２つの処理ステップを実施することができるため、スルーコンタクト・タブを付勢する機械的手段が、先に形成された基体の切込み位置に対し予め定められた正確な相対位置に常に作用することができる。前記スルーコンタクトを形成するための２つの処理ステップを、１つの共通操作によって達成することができれば特に好都合である。前記目的は、例えば、駆動フックを取り付けた刃具により、まず、基体平面まで刃具を斜めに押圧し、それによって形成された２つのスルーコンタクト・タブの１つを、その後、更に刃具を押し進め刃具に取り付けられている駆動フックによって付勢し、別のスルーコンタクト・タブの背後まで移動させることにより達成できる。

切込みの形成およびタブの付勢という前記２つのステップは、圧搾空気および/または減圧を利用することによっても１つの操作に統合することができる。

１つのコンタクト・タブを別のコンタクト・タブの背後に付勢する独立したラムも傾斜切込み形成ステップに統合することができる。この場合、刃具が傾斜切込みから撤収される前に、コンタクト・タブがラムによって互いの背後に付勢される。前記刃具は刃面に直角な方向に弾性を有する刀身を備えていることが好ましい。

本発明の特別な実施の形態によれば、刃具の刃先が鋸形状を成し、少なくとも１つの歯を有している。前記により、塑性基体上に配された後、刃具の滑りが防止され、スルーコンタクトの精度を向上することができる。

以下、添付図面を参照しながら、例を通して本発明について説明する。

図１はカード本体の組込みに適した基体１の前面図である。この面には、外部装置との非接触型データおよびエネルギー交換を行うためのコイルを成す導電層２が示されている。基体１のこの面に配されたコイル２は、接触区域４および５を有し、接触区域５はＩＣモジュールを接続するためのものである。前記コイルは、サイト８のスルーコンタクトによって基体１裏面の第２コイルを成す導電層３（図１ｂ）に接続されている接触区域６を介し、前記ＩＣモジュールに更に接続されている。サイト７の前記と同種の別のスルーコンタクトによって、接触区域４がコイル３に接続されている。図１ｂにおいて、基体裏面のコイル３の関連接触区域が参照符号６１および４１で示されている。

図２はスルーコンタクトを形成するための本発明の装置の２つの実施の形態を同時に示す図である。前記２つの実施の形態は、作業台において、基体１が、例えば、ゴムマットのような軟質ベース１０上に配され、基体の位置を固定したまま、基体１の表面１ａおよび１ｂに達する切込み１１が斜めに形成されると共に、切込みによって形成されたスルーコンタクト・タブ２０、３０が、図３ａに示すように、タブ３０が別のタブ２０の背後で固定されるまで付勢される点が共通している。

基体１の切込み１１は、基体表面１ａ、１ｂに対し４５°の角度で形成されることが好ましい。

図２の第１の実施の形態によれば、２つのスルーコンタクト・タブ２０、３０を互いに重ね合わせるステップは、ナイフ９に取り付けられている駆動フック１５によって行われる。前記目的を達成するため、ナイフ・ホルダー２０に脱着可能に取り付けられているナイフ９が、まず軸方向に押圧され、切込み１１を形成する。ナイフ９を更に押し進めると、駆動フック１５が、図２において切込み１１の右側に位置するスルーコンタクト・タブ３０に接触し、切込み１１の左側に位置するスルーコンタクト・タブ２０の背後に付勢することにより、２つのスルーコンタクト・タブが互いの背後で固定される（図３ａ）。

図２の第２の実施の形態によれば、駆動フック１５に代えて、矢印方向に上下移動可能なラム１２によって、２つのスルーコンタクト・タブ２０、３０が互いに重ね合わされる。この場合、ナイフ９を軸方向に進めることにより、まず切込み１１が形成され、次いで、ナイフ９が初期位置に戻される前または戻された後、ラム１２によって、この場合も切込み１１の右側に位置するタブ３０が、左側に位置するタブ２０の背後に付勢される。この場合、ラム１２は比較的小さな断面を有し、この断面によって右側タブ３０の中央領域のみが左側タブ２０の下方に付勢される。

前記２つの実施の形態により、図３ｂの平面図に示すスルーコンタクトが形成される。その結果、スルーコンタクト・タブ２０、３０の表面１ａ、１ｂ（図３ａ）は、切込み１１の中央領域のみが重ね合わされる。このようにして形成されたコイル２の接触区域４とコイル３の接触区域４１との間の接触域が図３ｂに斜線で示されている。

作業台においてスルーコンタクトを形成した後、基体１を作業台から取り外し、例えば、積層プロセスによって別のプラスチックを積層し、随意に別の電子素子を付加することにより、プラスチック・カードを完成することができる。

図２の比較的小さな断面を有するラムに代えて、切込み１１の全長に及ぶラムを使用することもできる。図２の実施の形態において、比較的小さくナイフ９の中央に配されることが好ましい駆動フック１５をナイフ９の全幅に延長することも随意である。この場合、右側タブ３０を左側タブ２０の下方に付勢すると、少なくとも付勢された右側タブ３０の２つの切込み端が裂ける結果となる。これを防止するため、図４に示す図２の装置の別の実施の形態においては、ナイフ９が側面切込み要素９ａを有するか、またはラム１２が側面切込み要素１２ａを有し、切込み１１形成時に側面切込み要素９ａによって、あるいはスルーコンタクト・タブを付勢し重ね合わせる際に側面切込み要素１２ａによって、横断的に延びる切込み１１に対し直角に延びる鋭い切口を有する切込み１１ａが形成される。その結果、スルーコンタクト・タブ３０は、図５ａに示すように、基体平面より下方に付勢され、厳密な意味で典型的なタブ形状を成している。前記スルーコンタクト・タブ３０は、切込み１１および１１ａによって三方が基体１から分離され、一方のみが繋がっている。図５ｂは、図４の装置によって形成されたスルーコンタクト領域の平面図である。ここでも、接触区域４と４１との接触面が斜線で示されている。

図６は、本発明の方法を実施するための装置の別の２つの実施の形態を同時に示す図である。この場合、右側タブ３０が、タブ３０の前面１ａに向けられた圧搾空気１３および/または真空ポンプ１４によってタブ３０の裏面１ｂが減圧されることによって左側タブ２０に重ね合わされる。この場合、切込み１１が真空ポンプ１４の吸気ポートに向けて誘導され、また切込み１１の右側に位置するスルーコンタクト・タブ３０が左側に位置するスルーコンタクト・タブ２０に重ね合わされるときにも真空ポンプ１４の吸気ポートに向けて誘導されるため、ベース１０は堅固な基盤であってよい。

図７は、鋸状刃先を有するナイフ９の特別な実施の形態を示す図である。図示の実施の形態において、ナイフ９の刃先は、基体１の表面１ａに配された後、ナイフ９の滑りを防止するための１つの歯９ｂを有している。

塑性基体の前面を示す図。 塑性基体の裏面を示す図。 基体にスルーコンタクトを形成するための本発明の装置の２つの実施の形態を示す側面図。 図２の装置によってスルーコンタクトが形成された基体を示す断面図。 図２の装置によってスルーコンタクトが形成された基体を示す平面図。 図２の本発明の装置の１つの実施の形態を示す図。 図４の装置によってスルーコンタクトが形成された基体を示す断面図。 図４の装置によってスルーコンタクトが形成された基体を示す平面図。 基体にスルーコンタクトを形成するための本発明の装置の別の２つの実施の形態を示す側面図。 鋸状刃先を有する刃具を示す図。

符号の説明

１ 基体
２、３ コイル
４、５、６ 接触区域
９ 刃具
１０ ベース
１１ 傾斜切込み
１２ ラム
１３ 圧搾空気
１４ 真空ポンプ
１５ 駆動フック
２０、３０ スルーコンタクト・タブ

Claims (12)

1. 刃具（９）により、対向する２つの表面（１ａ、１ｂ）に導電接触区域（４、４１；６、６１）を有する塑性基体（１）の該導電接触区域（４、４１）に、該基体（１）を貫通し該２つの面（１ａ、１ｂ）に達する傾斜切込み（１１）を入れ、スルーコンタクトを形成する方法であって、前記切込み形成操作によって、同時に前記傾斜切込み（１１）に隣接する２つの基体領域（２０、３０）が互いの背後において固定されるまで重ね合わされることを特徴とする方法。
2. 前記隣接する２つの基体領域（２０、３０）が、独立したラム（１２）および/または前記刃具に取り付けられている駆動装置（１５）によって、重ね合わされることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記隣接する２つの基体領域（２０、３０）が、圧搾空気（１３）または減圧（１４）によって、重ね合わされることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. 前記基体の位置を固定したまま、前記切込みを形成するステップと前記隣接する２つの基体領域を重ね合わせるステップとが実施されることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の方法。
5. 前記傾斜切込み（１１）が、前記対向する２つの基体表面（１ａ、１ｂ）に対し４５°の角度で形成されることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の方法。
6. 基体（１）の対向する２つの表面（１ａ、１ｂ）に達する傾斜切込み（１１）を形成するための刃具（９）、および該切込み（１１）に隣接する２つの基体領域（２０、３０）を重ね合わせ互いの背後で固定するための手段（１２；１３；１４；１５）を備えている、請求項１〜５いずれか１項記載の方法を実施するための装置であって、前記刃具（９）および前記固定するための手段（１２；１３；１４；１５）が同一作業台に配されていることを特徴とする装置。
7. 前記固定するための手段が、ラム（１２）を備えていることを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 前記固定するための手段が、圧搾空気（１３）によって、前記切込みに隣接する２つの基体領域を重ね合わせることを特徴とする請求項６または７記載の装置。
9. 前記固定するための手段が、減圧（１４）によって、前記切込みに隣接する２つの基体領域を重ね合わせることを特徴とする請求項６〜８いずれか１項記載の装置。
10. 前記固定するための手段が、前記刃具（９）に取り付けられている駆動フック（１５）を備えていることを特徴とする請求項６記載の装置。
11. 前記刃具（９）が、少なくとも１つの歯（９ｂ）を有する刃先を備えていることを特徴とする請求項６〜１０いずれか１項記載の装置。
12. 前記刃具（９）が、刃面に直角な方向に弾性を有する刀身を備えていることを特徴とする請求項６〜１１いずれか１項記載の装置。

Images