JP4016762B2 - 非接触式ｉｃカードおよびその製造方法 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カードの中にマイクロプロセッサとメモリのＩＣチップを埋め込んだ非接触式あるいは非接触式・接触式兼用のＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃａｒｄ）、ＩＣタグ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｔａｇ）、特に、アンテナとチップを組み合わせて２つの機能ユニットを持たせた２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵したハイブリッドＩＣカードなどに最適な非接触式ＩＣカードおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロプロセッサとメモリのＩＣチップをカードに埋め込んだ接触式ＩＣカード、あるいはアンテナコイルを内蔵した非接触式あるいは非接触式・接触式兼用のＩＣカード、ＩＣタグは、記憶容量が大きく演算機能を有するので、各種の分野で活用されている。
特に、最近は、２つ以上の情報媒体を１つのカードに収納したＩＣカード、例えば、１３．５６ＭＨｚのＨＦ（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）級高周波数と、１２５ＫＨｚのＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）級低周波数のように、異なる２組の周波数アンテナコイルとＩＣチップを内蔵させた２つの機能ユニット、あるいは磁気テープとＩＣチップを内蔵させた２つの機能ユニットなどを持つハイブリッドＩＣカードが注目されている。
【０００３】
図６は、従来のハイブリッドＩＣカードを示している。
図６のＩＣカードは、外側アンテナとしてのＨＦコイル２１とＨＦチップ２２を組み合わせたＨＦ機能ユニット２４と、内側アンテナとしてのＬＦコイル２６とＬＦチップ２７を組み合わせたＬＦ機能ユニット２８と、ＨＦ機能ユニット２４とＬＦ機能ユニット２８を一体化しているＨＦ樹脂材シート２５とＬＦ樹脂材シート２９を有する。
【０００４】
図７は、従来の一般的なＩＣカードの製造方法（工程ａ〜工程ｅ）を、工程順に示している。
１）工程ａ
図７（ａ）に示すように、最初に、予めＨＦコイル２１が形成されているＨＦ樹脂材シート２５と、ＨＦチップ２２のＨＦ機能ユニット２４、ＬＦコイル２６とＬＦチップ２７のＬＦ機能ユニット２８、ＬＦ樹脂材シート２９、および２枚の外装シート３０、外装シート３１が、それぞれ準備される。
２）工程ｂ
図７（ｂ）に示すように、ＨＦコイル２１を有するＨＦ樹脂材シート２５とＬＦ樹脂材シート２９の間に、ＬＦコイル２６とＬＦチップ２７のＬＦ機能ユニット２８を挟むように配置する。
また、ＨＦ樹脂材シート２５とＬＦ樹脂材シート２９の外側上下に、２枚の外装シート３０、外装シート３１を配置する。
３）工程ｃ
つぎに、図７（ｃ）に示すように、２枚の外装シート３０、外装シート３１の上下方向から、ＨＦ樹脂材シート２５、ＬＦ樹脂材シート２９の合わせて４枚を、熱プレス（図示省略）などにより加熱加圧する。
この加熱加圧により、双方の樹脂材シート２５、２９を軟化させて樹脂流動を起こさせ、ＬＦコイル２６とＬＦチップ２７のＬＦ機能ユニット２８を、ＨＦ樹脂材シート２５とＬＦ樹脂材シート２９の双方に食い込むように埋め込むことによって、一体化したカード（あるいはカード中間材３２）を製造する。
また、予め絵柄などが印刷された２枚の外装シート３０、外装シート３１を用いて一緒に熱プレスして製造する場合もある。
４）工程ｄ
図７（ｄ）に示すように、一体化されたカード中間材３２には、ＨＦチップ２２を埋め込むためのチップ穴２３が切削される。
５）工程ｅ
図７（ｅ）に示すように、チップ穴２３にＨＦチップ２２を埋設し、ＨＦコイル２１とＨＦチップ２２は電気的に接合されてＨＦ機能ユニット２４を有する所定のＩＣカード３３が作製される。
なお、カードを量産する場合は、樹脂材シート２５、２９と外装シート３０、３１に、長尺のロールシートなどを用いてシートを一緒に熱プレスしてカード中間材３２を製造した後、工程の最後に、カード中間材３２に打ち抜き加工あるいは切削加工などの仕上げ加工を加えて、所定のサイズを有するＩＣカード３３が製造される。
【０００５】
図８、図９は、図７に示す従来の製造方法で作製したＩＣカードを撮影した透視図を示している。
図８、図９によると、ＬＦコイル２６とＬＦチップ２７を組み合わせたＬＦ機能ユニット２８が埋め込まれた近くに配置されているＨＦ機能ユニット２４のＨＦコイル２１が、外側に向かって膨らんで歪んでいることが分かる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＩＣカードおよびその製造方法によると、ＬＦコイルとＬＦチップを組み合わせたＬＦ機能ユニットを、ＨＦ樹脂材シートとＬＦ樹脂材シートの樹脂材に埋め込んで一体化するときに、ＨＦ機能ユニットのＨＦコイルが変形して、ＩＣカードの電気的特性が損なわれるという問題があった。
（１）すなわち、２枚の外装シートの上下から、熱プレスにより加圧して、ＨＦ樹脂材シートとＬＦ樹脂材シートを軟化させて樹脂流動を起こさせ、ＬＦコイルとＬＦチップを組み合わせたＬＦ機能ユニットを、ＨＦ樹脂材シートとＬＦ樹脂材シートの領域内に熱プレスして埋め込んでいる（図７（ｃ））。
このため、ＬＦコイルとＬＦチップが熱プレス加工時の機械的な圧力を受けて埋め込まれるときに、樹脂流動領域ＲＴ（図７（ｂ））では、ＬＦ樹脂材シートの流動樹脂が流動して、ＨＦ機能ユニットのＨＦコイルを押し広げる（図６の矢印方向）ことになる。
（２）この結果、当初、樹脂材シートの所定の位置に配置されていたＨＦコイルが、カードの外側方向に広げられて、ＨＦコイルの変形（図８、図９）、またはＨＦコイルの断線、あるいはカード変形などの不良となる。
（３）特に、ＨＦコイルが広がって変形した場合、周波数は低くなるなどアンテナの周波数特性が変化し、カードとカードリーダライター（カード読み書き装置）の共振周波数のずれが大きくなり、通信性能を低下させる。
（４）また、共振周波数のずれが大きくなると、カードに十分な駆動電力を供給できなくなって、通信距離の低下あるいは動作不能を招いたり、電波がノイズなどにより正しく送受信できないために、交信不能、または正しいデータが読み書きされるまでリトライして、通信時間が長くなり、通信性能を低下させる。
（５）さらに、アンテナの周波数特性の関係から、ＨＦコイルとＬＦコイルを重なり合う状態に配置しようとしても、自由なコイル配置の設計ができないという課題があった。
【０００７】
それ故、本発明の目的は、ＩＣカード製造時の機能ユニット内のコイルの変形を抑止して、コイルの断線不良を低減し、しかも周波数特性のバラツキが小さく、通信性能の優れた非接触式または非接触式・接触式兼用の非接触式ＩＣカードおよびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の目的を達成するため、アンテナとチップなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式ＩＣカードにおいて、
第１ＨＦコイル（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｉｌ）が、予め第１樹脂材シートに取り付けられている第１機能ユニットと、
前記第１機能ユニットに隣接して配置されており、かつ第２ＬＦコイル（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｉｌ）と第２チップが、突出しないように予め第２樹脂材シートに埋設されている第２機能ユニットと、
前記第１ＨＦコイルに電気的に接合されている前記第１機能ユニットの第１チップと、
前記第１樹脂材シートと前記第２樹脂材シートの両側面にそれぞれ配置されている２枚の外装シートを有し、
前記第１樹脂材シートの前記第１ＨＦコイルと、前記第２樹脂材シートの前記第２ＬＦコイルは、前記第２ＬＦコイルの上面位置が、前記第１ＨＦコイルの位置と同位置、または離れた下方に位置するように向かい合って隣接して配置されているとともに、
前記第１樹脂材シートと前記第２樹脂材シートと前記２枚の外装シートは、相互に貼り合わせられて一体化して２つの機能ユニットが１つのカードに内蔵して構成されていることを特徴とする非接触式ＩＣカードを提供する。
【０００９】
また、この発明は、上記の目的を達成するため、チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式ＩＣカードの製造方法において、
第１機能ユニットの第１ＨＦコイルを、予め片面に取り付けたポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第１樹脂材シートと、
第２機能ユニットの第２ＬＦコイルと第２チップを、樹脂材の片面に突出しないように予め埋設したポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第２樹脂材シートを準備する第１ステップと、
前記第１樹脂材シートの前記第１ＨＦコイルを取り付けた面側と、前記第２樹脂材シートの前記第２ＬＦコイルと前記第２チップを埋設した面側を相互に貼り合わせる第２ステップにより、
２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵させて一体化することを特徴する非接触式ＩＣカードの製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態によるハイブリッドＩＣカードを示す平面説明図である。
図１のＩＣカードは、ＨＦ用の第１機能ユニット４の外側アンテナとしての第１ＨＦコイル１が予め取り付けられている加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第１樹脂材シート５と、
内側アンテナとしての第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなるＬＦ用の第２機能ユニット８が突出しないように予め樹脂材に埋設されている加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第２樹脂材シート９と、
第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９の両外側にそれぞれ配置されている融着性カード用樹脂製の２枚の外装シート１０，１１と、
第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９に跨がって収納されている第１チップ２を有しており、
第１チップ２と第１ＨＦコイル１は、電気的に接合されて第１機能ユニットを形成しているとともに、
第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９と２枚の外装シート１０，１１は、相互に貼り合わせられて一体化した２つの機能ユニットを内蔵する１つのカードに構成されている。
なお、第１ＨＦコイル１と第２ＬＦコイル６の関係位置は、周波数特性に応じた最良の通信性能が維持できるように配置される。
【００１１】
図１の実施の形態の非接触式ＩＣカードにおいては、アンテナとチップの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体が、採用する周波数（波長）の帯域に応じて、例えば、８６ｍｍ×５４ｍｍサイズの１つのカードに内蔵され、厚さも適性値が設定される。
第１機能ユニット４は、例えば、１３．５６ＭＨｚのＨＦ（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）級の高周波数領域の情報媒体を扱う第１ＨＦコイル１と第１チップ２を有する。
また、第２樹脂材シート９に突出しないように埋設されている第２機能ユニット８は、例えば、１２５ＫＨｚのＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）級の低周波数領域の情報媒体を扱う第２ＬＦコイル６と第２チップ７を有するように設計される。
【００１２】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図２によると、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９、およびポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のような融着性カード用樹脂製の２枚の外装シート１０，１１の合わせて４枚のシートは、相互に貼り合わせられて一体化した２つの機能ユニットを内蔵する１つのＩＣカードに構成されている。
コイル状に巻いた第１ＨＦコイル１は、第１樹脂材シート５に取り付けられている。第１チップ２は、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９に跨がって収納され、第１ＨＦコイル１に電気的に接合されてＨＦ用の第１機能ユニット４を形成している。
第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなるＬＦ用の第２機能ユニット８は、突出しないように第２樹脂材シート９に埋設されている。
また、第１樹脂材シート５の第１ＨＦコイル１と、第２樹脂材シート９の第２ＬＦコイル６は、向かい合うように隣接して配置されており、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９の貼り合わせ面ＪＭは、第２ＬＦコイル６の上面位置が、第１ＨＦコイル１の位置と同位置、または離れた下方に位置して構成されている。この構成により、第１ＨＦコイル１と第２ＬＦコイル６のアンテナコイル同士が相互に重なり合うアンテナコイル配置の設計が許容される。
【００１３】
（第２の実施の形態）（オフライン巻線機のコイルを用いる製造方法）
チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式、または非接触式・接触式兼用のＩＣカードを製造する。
図３は、本発明の実施の形態によるハイブリッドＩＣカードの製造方法（工程ａ〜工程ｇ）を、工程順に示している。
１）工程ａ
つぎのＩＣカード用の素材が、それぞれ準備される。
図３（ａ）に示すように、アンテナコイル用線材を、オフライン巻線機にかけて所定のコイル形状に巻いて形成した第１ＨＦコイル１を、予め片面に取り付けた第１樹脂材シート５と、第１チップ２からなるＨＦ用の第１機能ユニット４。予めコイル状に巻いた第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなるＬＦ用の第２機能ユニット８と、第２樹脂材シート９。
ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製の２枚の外装シート１０と外装シート１１。
なお、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９は、加熱により融着する融着性カード用樹脂として、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）製シートが準備される。
２）工程ｂ
図３（ｂ）に示すように、第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなるＬＦ用の第２機能ユニット８を、第２樹脂材シート９の設計された所定の位置に仮付けする。仮付けは、第２ＬＦコイル６を加熱加圧して、第２樹脂材シート９に融着させ、第２チップ７は粘性の高い熱硬化性接着剤により第２樹脂材シート９に粘着する。
３）工程ｃ
図３（ｃ）に示すように、第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなる第２機能ユニット８を仮付けした第２樹脂材シート９に、カバーシート（図示省略）を当てて熱プレス（図示省略）に載せ、約１００℃の温度で熱プレス加圧して、第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなる第２機能ユニット８を、第２樹脂材シート９の片面に突出しないように埋設する。
この場合、樹脂流動領域ＲＴ（図３（ｂ））では、第２ＬＦコイル６と第２チップ７を埋め込むときに樹脂は流動するが、第２ＬＦコイル６と第２チップ７は、所定の位置に埋め込むことができる。
４）工程ｄ
図３（ｄ）に示すように、第１ＨＦコイル１を片面に融着させた第１樹脂材シート５の第１ＨＦコイル１の面側と、第２ＬＦコイル６と第２チップ７を突出しないように予め片面に埋設した第２樹脂材シート９の第２ＬＦコイル６の面側を、向かい合うように配置し、さらに、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９を挟むように、両側に２枚の外装シート１０と外装シート１１を、それぞれ配置する。
５）工程ｅ
つぎに、図３（ｅ）に示すように、外装シート１０、第１樹脂材シート５、第２樹脂材シート９、外装シート１１の４枚を、例えば、１１０℃の温度で熱加工プレスを加えて一体に貼り合わせ、カード中間材１２を得る。なお、予め絵柄などが印刷された２枚の外装シート１０、外装シート１１を用いて一緒に熱加工プレスすることもできる。
６）工程ｆ
図３（ｆ）に示すように、一体化して得られたカード中間材１２には、第１チップ２を埋め込むためのチップ穴３が切削により加工される。
７）工程ｇ
図３（ｇ）に示すように、チップ穴３にＨＦ用の第１チップ２を埋設し、第１ＨＦコイル１と第１チップ２を電気的に接合して、ＨＦ用の第１機能ユニット４を形成し、所定のＩＣカード１３が作製される。
この場合、工程ｇには、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９に跨がって収納される第１チップ２を、第１樹脂材シート５の第１ＨＦコイル１に電気的に接合して、ＨＦ用の第１機能ユニット４を形成する形態が含まれる。
【００１４】
（第３の実施の形態）（ＨＦコイルを直接形成するエンベデッド加工法）
チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式、または非接触式・接触式兼用のＩＣカードを製造する。
第３の実施の形態において、図３の工程と異なる点は、つぎの通りである。
（工程ａ）：
工程ａ（図３（ａ））において、第１ＨＦコイル１は、アンテナ用線材を筒状の先端から繰り出すと同時に、加熱あるいは超音波などの接着用ヘッドを、ＸＹ装置の軌跡で駆動するか、あるいは所定のアンテナ形状に沿ってヘッドを駆動することによって、加熱により融着する融着性カード用樹脂としてのポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）製の第１樹脂材シート５の片面に、アンテナコイルを直接形成して配置し接着するエンベデッド加工によって、予めアンテナコイルを形成した素材が準備される。
その他の素材は、工程ａ（図３（ａ））の場合と同じである。
（工程ｂ）：（図３（ｂ））と同じ。
（工程ｃ）：（図３（ｃ））と同じ。
（工程ｄ）：（図３（ｄ））と同じ。
（工程ｅ）：（図３（ｅ））と同じ。
（工程ｆ）：（図３（ｆ））と同じ。
（工程ｇ）：（図３（ｇ））と同じ。
【００１５】
（第４の実施の形態）（予め形成したコイル状アンテナを用いる製造方法）
チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式、または非接触式・接触式兼用のＩＣカードを製造する。
第４の実施の形態において、図３の工程と異なる点は、つぎの通りである。
（工程ａ）：
工程ａ（図３（ａ））において、第１ＨＦコイル１は、アンテナコイル用線材を、オフライン巻線機にかけて所定のコイル形状に巻いて形成した第１ＨＦコイル１と、第２ＬＦコイル６が、準備される。第１ＨＦコイル１は、当初、加熱により融着するポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）製の融着性カード用樹脂製の第１樹脂材シート５（ＨＦ用）の片面には、予め取り付けられていない。
その他の素材は、工程ａ（図３（ａ））の場合と同じである。
（工程ｂ）：
工程ｂ（図３（ｂ））において、第１ＨＦコイル１を、第１樹脂材シート５の片面の設計された所定の位置に仮付けする。
その他の工程は、工程ｂ（図３（ｂ））の場合と同じである。
（工程ｃ）：
工程ｃ（図３（ｃ））において、第１ＨＦコイル１を仮付けした第１樹脂材シート５と、第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなる第２機能ユニット８を仮付けした第２樹脂材シート９を、重ね合わせて仮止めし、中間樹脂材シートの組み合わせとする。
（工程ｄ）：
工程ｄ（図３（ｄ））において、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９の組み合わせからなる中間樹脂材シートの両側に、２枚の外装シート１０と外装シート１１を、それぞれ配置する。
（工程ｅ）：（図３（ｅ））と同じ。
（工程ｆ）：（図３（ｆ））と同じ。
（工程ｇ）：（図３（ｇ））と同じ。
【００１６】
（第５の実施の形態）（長尺の樹脂材シート・外装シートを用いる製造方法）チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式、または非接触式・接触式兼用のＩＣカードを製造する。
第５の実施の形態において、図３の工程と異なる点は、つぎの通りである。
（工程ａ）：
工程ａ（図３（ａ））において、連続的に流れる生産工程が可能なように、カード用樹脂材として、長尺の加熱により融着するポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）製の第１樹脂材シート５、および第２樹脂材シート９の素材が準備される。
第１ＨＦコイル１は、流れ生産に合わせて、連続的に第１樹脂材シート５の片面に、順次取り付けられる。
また、連続的に流れる生産工程が可能なように、２枚の外装シート１０と外装シート１１も、長尺のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のような融着性カード用樹脂製の素材が準備される。
その他の素材は、工程ａ（図３（ａ））の場合と同じである。
（工程ｂ）：（図３（ｂ））と同じ。仮付けは連続的に行われる。
（工程ｃ）：（図３（ｃ））と同じ。熱プレス加圧は連続的に行われる。
（工程ｄ）：（図３（ｄ））と同じ。シートの配置は連続的に行われる。
（工程ｅ）：（図３（ｅ））と同じ。熱プレス加圧は連続的に行われる。
（工程ｆ）：（図３（ｆ））と同じ。
（工程ｇ）：（図３（ｇ））と同じ。
【００１７】
図４、図５は、本発明の実施の形態による製造方法により得られたＩＣカードを撮影した透視図を示している。
図４、図５によると、第１機能ユニット４の第１ＨＦコイル１（外側アンテナ）が、当初形成されたコイルアンテナの形状を保持しており、全く歪んでいないことが分かる。
【００１８】
本発明の実施の形態によると、本発明は、非接触式ＩＣカード、あるいは非接触式・接触式を兼用するＩＣカードの他に、１つの情報媒体を１つのＩＣカードに収納して、２つ以上のアクセス方法ができるコンビカードにも適用することができる。
【００１９】
本発明の実施の形態において、通常、ＩＣカードの製造方法は、ＩＣカードの用途、収納する機能ユニット、生産枚数などに応じて、実施の形態のいずれかの製造方法が選択される。製造するＩＣカードの枚数が少ない場合は、オフライン巻線機で製造したコイルアンテナを仮付けする製造方法が経済性に適している。大量に生産する場合は、樹脂材シートと外装シートとして、長尺のロールシートなどを用いてカードを製造することが好ましく、長尺の樹脂材シートに、チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を、連続的に仮付けして熱プレスしたのち、長尺の外装シートと一緒に熱プレスしてカード中間材を製造し、工程の最後に、カード中間材に打ち抜き加工、あるいは切削加工などの仕上げ加工を加えて、所定のサイズを有する非接触式、または非接触式・接触式兼用のＩＣカードを製造することができる。
【００２０】
本発明の実施の形態において、第１樹脂材シート、第２樹脂材シート、および外装シートの材質としては、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の他に、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）などの、加熱により融着する融着性カード用樹脂材シートを使用することができる。これら融着性カード用樹脂材シートを、熱プレスによって加熱加圧するときの加熱温度は、例えば、１００℃から１８０℃の温度範囲の中から、使用する材質の種類に応じて加熱温度が選択される。
【００２１】
本発明の実施の形態において、樹脂材シートにアンテナコイルを仮付けするときの加熱源あるいは接着剤は、使用する樹脂材シートの材質に合わせて、こて等による加熱融着、超音波の発熱作用による加熱、誘電加熱による融着、あるいは接着剤使用などが選択される。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の非接触式あるいは非接触式・接触式兼用の非接触式ＩＣカードおよびその製造方法によると、ＨＦ用樹脂材シートに取り付けられているＨＦコイルに影響を与えることなく、ＬＦコイルとＬＦチップをＬＦ用樹脂材シートの樹脂中に埋め込むことができるから、樹脂流動に起因するＨＦコイルを押し広げる変形は防止され、ＨＦコイルの断線不良も著しく低減できるという効果が得られる。しかも、本発明は、ＨＦコイルの変形に伴う周波数特性のバラツキを小さく抑えることができるとともに、アンテナ周波数特性に応じて、ＨＦコイルとＬＦコイルの重なり合うコイル配置の設計も可能となり、この結果、通信性能の優れた非接触式あるいは非接触式・接触式兼用の非接触式ＩＣカードおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるハイブリッドＩＣカードを示す平面説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）ないし（ｇ）は、本発明の実施の形態によるハイブリッドＩＣカードの製造方法を工程順に示す断面説明図である。
【図４】本発明の実施の形態による製造方法により得られたＩＣカードを撮影した透視図を示している。
【図５】本発明の実施の形態による製造方法により得られたＩＣカードを撮影した透視図を示している。
【図６】従来のＩＣカードを示す平面説明図である。
【図７】（ａ）ないし（ｅ）は、従来のＩＣカードの製造方法を工程順に示す断面説明図である。
【図８】従来の製造方法で作製したＩＣカードを撮影した透視図を示している。
【図９】従来の製造方法で作製したＩＣカードを撮影した透視図を示している。
【符号の説明】
１ 第１ＨＦコイル（外側アンテナ）
２ 第１チップ（ＨＦ用）
３ チップ穴
４ 第１機能ユニット（ＨＦ用）
５ 第１樹脂材シート（ＨＦ用）
６ 第２ＬＦコイル（内側アンテナ）
７ 第２チップ（ＬＦ用）
８ 第２機能ユニット（ＬＦ用）
９ 第２樹脂材シート（ＬＦ用）
１０ 外装シート
１１ 外装シート
１２ カード中間材
１３ ＩＣカード（製品）
２１ ＨＦコイル（外側アンテナ）
２２ ＨＦチップ
２３ チップ穴
２４ ＨＦ機能ユニット
２５ ＨＦ樹脂材シート
２６ ＬＦコイル（内側アンテナ）
２７ ＬＦチップ
２８ ＬＦ機能ユニット
２９ ＬＦ樹脂材シート
３０ 外装シート
３１ 外装シート
３２ カード中間材
３３ ＩＣカード（製品）
【発明の属する技術分野】
この発明は、カードの中にマイクロプロセッサとメモリのＩＣチップを埋め込んだ非接触式あるいは非接触式・接触式兼用のＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃａｒｄ）、ＩＣタグ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｔａｇ）、特に、アンテナとチップを組み合わせて２つの機能ユニットを持たせた２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵したハイブリッドＩＣカードなどに最適な非接触式ＩＣカードおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロプロセッサとメモリのＩＣチップをカードに埋め込んだ接触式ＩＣカード、あるいはアンテナコイルを内蔵した非接触式あるいは非接触式・接触式兼用のＩＣカード、ＩＣタグは、記憶容量が大きく演算機能を有するので、各種の分野で活用されている。
特に、最近は、２つ以上の情報媒体を１つのカードに収納したＩＣカード、例えば、１３．５６ＭＨｚのＨＦ（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）級高周波数と、１２５ＫＨｚのＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）級低周波数のように、異なる２組の周波数アンテナコイルとＩＣチップを内蔵させた２つの機能ユニット、あるいは磁気テープとＩＣチップを内蔵させた２つの機能ユニットなどを持つハイブリッドＩＣカードが注目されている。
【０００３】
図６は、従来のハイブリッドＩＣカードを示している。
図６のＩＣカードは、外側アンテナとしてのＨＦコイル２１とＨＦチップ２２を組み合わせたＨＦ機能ユニット２４と、内側アンテナとしてのＬＦコイル２６とＬＦチップ２７を組み合わせたＬＦ機能ユニット２８と、ＨＦ機能ユニット２４とＬＦ機能ユニット２８を一体化しているＨＦ樹脂材シート２５とＬＦ樹脂材シート２９を有する。
【０００４】
図７は、従来の一般的なＩＣカードの製造方法（工程ａ〜工程ｅ）を、工程順に示している。
１）工程ａ
図７（ａ）に示すように、最初に、予めＨＦコイル２１が形成されているＨＦ樹脂材シート２５と、ＨＦチップ２２のＨＦ機能ユニット２４、ＬＦコイル２６とＬＦチップ２７のＬＦ機能ユニット２８、ＬＦ樹脂材シート２９、および２枚の外装シート３０、外装シート３１が、それぞれ準備される。
２）工程ｂ
図７（ｂ）に示すように、ＨＦコイル２１を有するＨＦ樹脂材シート２５とＬＦ樹脂材シート２９の間に、ＬＦコイル２６とＬＦチップ２７のＬＦ機能ユニット２８を挟むように配置する。
また、ＨＦ樹脂材シート２５とＬＦ樹脂材シート２９の外側上下に、２枚の外装シート３０、外装シート３１を配置する。
３）工程ｃ
つぎに、図７（ｃ）に示すように、２枚の外装シート３０、外装シート３１の上下方向から、ＨＦ樹脂材シート２５、ＬＦ樹脂材シート２９の合わせて４枚を、熱プレス（図示省略）などにより加熱加圧する。
この加熱加圧により、双方の樹脂材シート２５、２９を軟化させて樹脂流動を起こさせ、ＬＦコイル２６とＬＦチップ２７のＬＦ機能ユニット２８を、ＨＦ樹脂材シート２５とＬＦ樹脂材シート２９の双方に食い込むように埋め込むことによって、一体化したカード（あるいはカード中間材３２）を製造する。
また、予め絵柄などが印刷された２枚の外装シート３０、外装シート３１を用いて一緒に熱プレスして製造する場合もある。
４）工程ｄ
図７（ｄ）に示すように、一体化されたカード中間材３２には、ＨＦチップ２２を埋め込むためのチップ穴２３が切削される。
５）工程ｅ
図７（ｅ）に示すように、チップ穴２３にＨＦチップ２２を埋設し、ＨＦコイル２１とＨＦチップ２２は電気的に接合されてＨＦ機能ユニット２４を有する所定のＩＣカード３３が作製される。
なお、カードを量産する場合は、樹脂材シート２５、２９と外装シート３０、３１に、長尺のロールシートなどを用いてシートを一緒に熱プレスしてカード中間材３２を製造した後、工程の最後に、カード中間材３２に打ち抜き加工あるいは切削加工などの仕上げ加工を加えて、所定のサイズを有するＩＣカード３３が製造される。
【０００５】
図８、図９は、図７に示す従来の製造方法で作製したＩＣカードを撮影した透視図を示している。
図８、図９によると、ＬＦコイル２６とＬＦチップ２７を組み合わせたＬＦ機能ユニット２８が埋め込まれた近くに配置されているＨＦ機能ユニット２４のＨＦコイル２１が、外側に向かって膨らんで歪んでいることが分かる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＩＣカードおよびその製造方法によると、ＬＦコイルとＬＦチップを組み合わせたＬＦ機能ユニットを、ＨＦ樹脂材シートとＬＦ樹脂材シートの樹脂材に埋め込んで一体化するときに、ＨＦ機能ユニットのＨＦコイルが変形して、ＩＣカードの電気的特性が損なわれるという問題があった。
（１）すなわち、２枚の外装シートの上下から、熱プレスにより加圧して、ＨＦ樹脂材シートとＬＦ樹脂材シートを軟化させて樹脂流動を起こさせ、ＬＦコイルとＬＦチップを組み合わせたＬＦ機能ユニットを、ＨＦ樹脂材シートとＬＦ樹脂材シートの領域内に熱プレスして埋め込んでいる（図７（ｃ））。
このため、ＬＦコイルとＬＦチップが熱プレス加工時の機械的な圧力を受けて埋め込まれるときに、樹脂流動領域ＲＴ（図７（ｂ））では、ＬＦ樹脂材シートの流動樹脂が流動して、ＨＦ機能ユニットのＨＦコイルを押し広げる（図６の矢印方向）ことになる。
（２）この結果、当初、樹脂材シートの所定の位置に配置されていたＨＦコイルが、カードの外側方向に広げられて、ＨＦコイルの変形（図８、図９）、またはＨＦコイルの断線、あるいはカード変形などの不良となる。
（３）特に、ＨＦコイルが広がって変形した場合、周波数は低くなるなどアンテナの周波数特性が変化し、カードとカードリーダライター（カード読み書き装置）の共振周波数のずれが大きくなり、通信性能を低下させる。
（４）また、共振周波数のずれが大きくなると、カードに十分な駆動電力を供給できなくなって、通信距離の低下あるいは動作不能を招いたり、電波がノイズなどにより正しく送受信できないために、交信不能、または正しいデータが読み書きされるまでリトライして、通信時間が長くなり、通信性能を低下させる。
（５）さらに、アンテナの周波数特性の関係から、ＨＦコイルとＬＦコイルを重なり合う状態に配置しようとしても、自由なコイル配置の設計ができないという課題があった。
【０００７】
それ故、本発明の目的は、ＩＣカード製造時の機能ユニット内のコイルの変形を抑止して、コイルの断線不良を低減し、しかも周波数特性のバラツキが小さく、通信性能の優れた非接触式または非接触式・接触式兼用の非接触式ＩＣカードおよびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の目的を達成するため、アンテナとチップなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式ＩＣカードにおいて、
第１ＨＦコイル（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｉｌ）が、予め第１樹脂材シートに取り付けられている第１機能ユニットと、
前記第１機能ユニットに隣接して配置されており、かつ第２ＬＦコイル（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｉｌ）と第２チップが、突出しないように予め第２樹脂材シートに埋設されている第２機能ユニットと、
前記第１ＨＦコイルに電気的に接合されている前記第１機能ユニットの第１チップと、
前記第１樹脂材シートと前記第２樹脂材シートの両側面にそれぞれ配置されている２枚の外装シートを有し、
前記第１樹脂材シートの前記第１ＨＦコイルと、前記第２樹脂材シートの前記第２ＬＦコイルは、前記第２ＬＦコイルの上面位置が、前記第１ＨＦコイルの位置と同位置、または離れた下方に位置するように向かい合って隣接して配置されているとともに、
前記第１樹脂材シートと前記第２樹脂材シートと前記２枚の外装シートは、相互に貼り合わせられて一体化して２つの機能ユニットが１つのカードに内蔵して構成されていることを特徴とする非接触式ＩＣカードを提供する。
【０００９】
また、この発明は、上記の目的を達成するため、チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式ＩＣカードの製造方法において、
第１機能ユニットの第１ＨＦコイルを、予め片面に取り付けたポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第１樹脂材シートと、
第２機能ユニットの第２ＬＦコイルと第２チップを、樹脂材の片面に突出しないように予め埋設したポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第２樹脂材シートを準備する第１ステップと、
前記第１樹脂材シートの前記第１ＨＦコイルを取り付けた面側と、前記第２樹脂材シートの前記第２ＬＦコイルと前記第２チップを埋設した面側を相互に貼り合わせる第２ステップにより、
２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵させて一体化することを特徴する非接触式ＩＣカードの製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態によるハイブリッドＩＣカードを示す平面説明図である。
図１のＩＣカードは、ＨＦ用の第１機能ユニット４の外側アンテナとしての第１ＨＦコイル１が予め取り付けられている加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第１樹脂材シート５と、
内側アンテナとしての第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなるＬＦ用の第２機能ユニット８が突出しないように予め樹脂材に埋設されている加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第２樹脂材シート９と、
第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９の両外側にそれぞれ配置されている融着性カード用樹脂製の２枚の外装シート１０，１１と、
第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９に跨がって収納されている第１チップ２を有しており、
第１チップ２と第１ＨＦコイル１は、電気的に接合されて第１機能ユニットを形成しているとともに、
第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９と２枚の外装シート１０，１１は、相互に貼り合わせられて一体化した２つの機能ユニットを内蔵する１つのカードに構成されている。
なお、第１ＨＦコイル１と第２ＬＦコイル６の関係位置は、周波数特性に応じた最良の通信性能が維持できるように配置される。
【００１１】
図１の実施の形態の非接触式ＩＣカードにおいては、アンテナとチップの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体が、採用する周波数（波長）の帯域に応じて、例えば、８６ｍｍ×５４ｍｍサイズの１つのカードに内蔵され、厚さも適性値が設定される。
第１機能ユニット４は、例えば、１３．５６ＭＨｚのＨＦ（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）級の高周波数領域の情報媒体を扱う第１ＨＦコイル１と第１チップ２を有する。
また、第２樹脂材シート９に突出しないように埋設されている第２機能ユニット８は、例えば、１２５ＫＨｚのＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）級の低周波数領域の情報媒体を扱う第２ＬＦコイル６と第２チップ７を有するように設計される。
【００１２】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
図２によると、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９、およびポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のような融着性カード用樹脂製の２枚の外装シート１０，１１の合わせて４枚のシートは、相互に貼り合わせられて一体化した２つの機能ユニットを内蔵する１つのＩＣカードに構成されている。
コイル状に巻いた第１ＨＦコイル１は、第１樹脂材シート５に取り付けられている。第１チップ２は、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９に跨がって収納され、第１ＨＦコイル１に電気的に接合されてＨＦ用の第１機能ユニット４を形成している。
第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなるＬＦ用の第２機能ユニット８は、突出しないように第２樹脂材シート９に埋設されている。
また、第１樹脂材シート５の第１ＨＦコイル１と、第２樹脂材シート９の第２ＬＦコイル６は、向かい合うように隣接して配置されており、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９の貼り合わせ面ＪＭは、第２ＬＦコイル６の上面位置が、第１ＨＦコイル１の位置と同位置、または離れた下方に位置して構成されている。この構成により、第１ＨＦコイル１と第２ＬＦコイル６のアンテナコイル同士が相互に重なり合うアンテナコイル配置の設計が許容される。
【００１３】
（第２の実施の形態）（オフライン巻線機のコイルを用いる製造方法）
チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式、または非接触式・接触式兼用のＩＣカードを製造する。
図３は、本発明の実施の形態によるハイブリッドＩＣカードの製造方法（工程ａ〜工程ｇ）を、工程順に示している。
１）工程ａ
つぎのＩＣカード用の素材が、それぞれ準備される。
図３（ａ）に示すように、アンテナコイル用線材を、オフライン巻線機にかけて所定のコイル形状に巻いて形成した第１ＨＦコイル１を、予め片面に取り付けた第１樹脂材シート５と、第１チップ２からなるＨＦ用の第１機能ユニット４。予めコイル状に巻いた第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなるＬＦ用の第２機能ユニット８と、第２樹脂材シート９。
ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製の２枚の外装シート１０と外装シート１１。
なお、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９は、加熱により融着する融着性カード用樹脂として、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）製シートが準備される。
２）工程ｂ
図３（ｂ）に示すように、第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなるＬＦ用の第２機能ユニット８を、第２樹脂材シート９の設計された所定の位置に仮付けする。仮付けは、第２ＬＦコイル６を加熱加圧して、第２樹脂材シート９に融着させ、第２チップ７は粘性の高い熱硬化性接着剤により第２樹脂材シート９に粘着する。
３）工程ｃ
図３（ｃ）に示すように、第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなる第２機能ユニット８を仮付けした第２樹脂材シート９に、カバーシート（図示省略）を当てて熱プレス（図示省略）に載せ、約１００℃の温度で熱プレス加圧して、第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなる第２機能ユニット８を、第２樹脂材シート９の片面に突出しないように埋設する。
この場合、樹脂流動領域ＲＴ（図３（ｂ））では、第２ＬＦコイル６と第２チップ７を埋め込むときに樹脂は流動するが、第２ＬＦコイル６と第２チップ７は、所定の位置に埋め込むことができる。
４）工程ｄ
図３（ｄ）に示すように、第１ＨＦコイル１を片面に融着させた第１樹脂材シート５の第１ＨＦコイル１の面側と、第２ＬＦコイル６と第２チップ７を突出しないように予め片面に埋設した第２樹脂材シート９の第２ＬＦコイル６の面側を、向かい合うように配置し、さらに、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９を挟むように、両側に２枚の外装シート１０と外装シート１１を、それぞれ配置する。
５）工程ｅ
つぎに、図３（ｅ）に示すように、外装シート１０、第１樹脂材シート５、第２樹脂材シート９、外装シート１１の４枚を、例えば、１１０℃の温度で熱加工プレスを加えて一体に貼り合わせ、カード中間材１２を得る。なお、予め絵柄などが印刷された２枚の外装シート１０、外装シート１１を用いて一緒に熱加工プレスすることもできる。
６）工程ｆ
図３（ｆ）に示すように、一体化して得られたカード中間材１２には、第１チップ２を埋め込むためのチップ穴３が切削により加工される。
７）工程ｇ
図３（ｇ）に示すように、チップ穴３にＨＦ用の第１チップ２を埋設し、第１ＨＦコイル１と第１チップ２を電気的に接合して、ＨＦ用の第１機能ユニット４を形成し、所定のＩＣカード１３が作製される。
この場合、工程ｇには、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９に跨がって収納される第１チップ２を、第１樹脂材シート５の第１ＨＦコイル１に電気的に接合して、ＨＦ用の第１機能ユニット４を形成する形態が含まれる。
【００１４】
（第３の実施の形態）（ＨＦコイルを直接形成するエンベデッド加工法）
チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式、または非接触式・接触式兼用のＩＣカードを製造する。
第３の実施の形態において、図３の工程と異なる点は、つぎの通りである。
（工程ａ）：
工程ａ（図３（ａ））において、第１ＨＦコイル１は、アンテナ用線材を筒状の先端から繰り出すと同時に、加熱あるいは超音波などの接着用ヘッドを、ＸＹ装置の軌跡で駆動するか、あるいは所定のアンテナ形状に沿ってヘッドを駆動することによって、加熱により融着する融着性カード用樹脂としてのポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）製の第１樹脂材シート５の片面に、アンテナコイルを直接形成して配置し接着するエンベデッド加工によって、予めアンテナコイルを形成した素材が準備される。
その他の素材は、工程ａ（図３（ａ））の場合と同じである。
（工程ｂ）：（図３（ｂ））と同じ。
（工程ｃ）：（図３（ｃ））と同じ。
（工程ｄ）：（図３（ｄ））と同じ。
（工程ｅ）：（図３（ｅ））と同じ。
（工程ｆ）：（図３（ｆ））と同じ。
（工程ｇ）：（図３（ｇ））と同じ。
【００１５】
（第４の実施の形態）（予め形成したコイル状アンテナを用いる製造方法）
チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式、または非接触式・接触式兼用のＩＣカードを製造する。
第４の実施の形態において、図３の工程と異なる点は、つぎの通りである。
（工程ａ）：
工程ａ（図３（ａ））において、第１ＨＦコイル１は、アンテナコイル用線材を、オフライン巻線機にかけて所定のコイル形状に巻いて形成した第１ＨＦコイル１と、第２ＬＦコイル６が、準備される。第１ＨＦコイル１は、当初、加熱により融着するポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）製の融着性カード用樹脂製の第１樹脂材シート５（ＨＦ用）の片面には、予め取り付けられていない。
その他の素材は、工程ａ（図３（ａ））の場合と同じである。
（工程ｂ）：
工程ｂ（図３（ｂ））において、第１ＨＦコイル１を、第１樹脂材シート５の片面の設計された所定の位置に仮付けする。
その他の工程は、工程ｂ（図３（ｂ））の場合と同じである。
（工程ｃ）：
工程ｃ（図３（ｃ））において、第１ＨＦコイル１を仮付けした第１樹脂材シート５と、第２ＬＦコイル６と第２チップ７からなる第２機能ユニット８を仮付けした第２樹脂材シート９を、重ね合わせて仮止めし、中間樹脂材シートの組み合わせとする。
（工程ｄ）：
工程ｄ（図３（ｄ））において、第１樹脂材シート５と第２樹脂材シート９の組み合わせからなる中間樹脂材シートの両側に、２枚の外装シート１０と外装シート１１を、それぞれ配置する。
（工程ｅ）：（図３（ｅ））と同じ。
（工程ｆ）：（図３（ｆ））と同じ。
（工程ｇ）：（図３（ｇ））と同じ。
【００１６】
（第５の実施の形態）（長尺の樹脂材シート・外装シートを用いる製造方法）チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式、または非接触式・接触式兼用のＩＣカードを製造する。
第５の実施の形態において、図３の工程と異なる点は、つぎの通りである。
（工程ａ）：
工程ａ（図３（ａ））において、連続的に流れる生産工程が可能なように、カード用樹脂材として、長尺の加熱により融着するポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）製の第１樹脂材シート５、および第２樹脂材シート９の素材が準備される。
第１ＨＦコイル１は、流れ生産に合わせて、連続的に第１樹脂材シート５の片面に、順次取り付けられる。
また、連続的に流れる生産工程が可能なように、２枚の外装シート１０と外装シート１１も、長尺のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のような融着性カード用樹脂製の素材が準備される。
その他の素材は、工程ａ（図３（ａ））の場合と同じである。
（工程ｂ）：（図３（ｂ））と同じ。仮付けは連続的に行われる。
（工程ｃ）：（図３（ｃ））と同じ。熱プレス加圧は連続的に行われる。
（工程ｄ）：（図３（ｄ））と同じ。シートの配置は連続的に行われる。
（工程ｅ）：（図３（ｅ））と同じ。熱プレス加圧は連続的に行われる。
（工程ｆ）：（図３（ｆ））と同じ。
（工程ｇ）：（図３（ｇ））と同じ。
【００１７】
図４、図５は、本発明の実施の形態による製造方法により得られたＩＣカードを撮影した透視図を示している。
図４、図５によると、第１機能ユニット４の第１ＨＦコイル１（外側アンテナ）が、当初形成されたコイルアンテナの形状を保持しており、全く歪んでいないことが分かる。
【００１８】
本発明の実施の形態によると、本発明は、非接触式ＩＣカード、あるいは非接触式・接触式を兼用するＩＣカードの他に、１つの情報媒体を１つのＩＣカードに収納して、２つ以上のアクセス方法ができるコンビカードにも適用することができる。
【００１９】
本発明の実施の形態において、通常、ＩＣカードの製造方法は、ＩＣカードの用途、収納する機能ユニット、生産枚数などに応じて、実施の形態のいずれかの製造方法が選択される。製造するＩＣカードの枚数が少ない場合は、オフライン巻線機で製造したコイルアンテナを仮付けする製造方法が経済性に適している。大量に生産する場合は、樹脂材シートと外装シートとして、長尺のロールシートなどを用いてカードを製造することが好ましく、長尺の樹脂材シートに、チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を、連続的に仮付けして熱プレスしたのち、長尺の外装シートと一緒に熱プレスしてカード中間材を製造し、工程の最後に、カード中間材に打ち抜き加工、あるいは切削加工などの仕上げ加工を加えて、所定のサイズを有する非接触式、または非接触式・接触式兼用のＩＣカードを製造することができる。
【００２０】
本発明の実施の形態において、第１樹脂材シート、第２樹脂材シート、および外装シートの材質としては、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の他に、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）などの、加熱により融着する融着性カード用樹脂材シートを使用することができる。これら融着性カード用樹脂材シートを、熱プレスによって加熱加圧するときの加熱温度は、例えば、１００℃から１８０℃の温度範囲の中から、使用する材質の種類に応じて加熱温度が選択される。
【００２１】
本発明の実施の形態において、樹脂材シートにアンテナコイルを仮付けするときの加熱源あるいは接着剤は、使用する樹脂材シートの材質に合わせて、こて等による加熱融着、超音波の発熱作用による加熱、誘電加熱による融着、あるいは接着剤使用などが選択される。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の非接触式あるいは非接触式・接触式兼用の非接触式ＩＣカードおよびその製造方法によると、ＨＦ用樹脂材シートに取り付けられているＨＦコイルに影響を与えることなく、ＬＦコイルとＬＦチップをＬＦ用樹脂材シートの樹脂中に埋め込むことができるから、樹脂流動に起因するＨＦコイルを押し広げる変形は防止され、ＨＦコイルの断線不良も著しく低減できるという効果が得られる。しかも、本発明は、ＨＦコイルの変形に伴う周波数特性のバラツキを小さく抑えることができるとともに、アンテナ周波数特性に応じて、ＨＦコイルとＬＦコイルの重なり合うコイル配置の設計も可能となり、この結果、通信性能の優れた非接触式あるいは非接触式・接触式兼用の非接触式ＩＣカードおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるハイブリッドＩＣカードを示す平面説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）ないし（ｇ）は、本発明の実施の形態によるハイブリッドＩＣカードの製造方法を工程順に示す断面説明図である。
【図４】本発明の実施の形態による製造方法により得られたＩＣカードを撮影した透視図を示している。
【図５】本発明の実施の形態による製造方法により得られたＩＣカードを撮影した透視図を示している。
【図６】従来のＩＣカードを示す平面説明図である。
【図７】（ａ）ないし（ｅ）は、従来のＩＣカードの製造方法を工程順に示す断面説明図である。
【図８】従来の製造方法で作製したＩＣカードを撮影した透視図を示している。
【図９】従来の製造方法で作製したＩＣカードを撮影した透視図を示している。
【符号の説明】
１ 第１ＨＦコイル（外側アンテナ）
２ 第１チップ（ＨＦ用）
３ チップ穴
４ 第１機能ユニット（ＨＦ用）
５ 第１樹脂材シート（ＨＦ用）
６ 第２ＬＦコイル（内側アンテナ）
７ 第２チップ（ＬＦ用）
８ 第２機能ユニット（ＬＦ用）
９ 第２樹脂材シート（ＬＦ用）
１０ 外装シート
１１ 外装シート
１２ カード中間材
１３ ＩＣカード（製品）
２１ ＨＦコイル（外側アンテナ）
２２ ＨＦチップ
２３ チップ穴
２４ ＨＦ機能ユニット
２５ ＨＦ樹脂材シート
２６ ＬＦコイル（内側アンテナ）
２７ ＬＦチップ
２８ ＬＦ機能ユニット
２９ ＬＦ樹脂材シート
３０ 外装シート
３１ 外装シート
３２ カード中間材
３３ ＩＣカード（製品）
Claims (6)
- アンテナとチップなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式ＩＣカードにおいて、
第１ＨＦコイル（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｉｌ）が、予め第１樹脂材シートに取り付けられている第１機能ユニットと、
前記第１機能ユニットに隣接して配置されており、かつ第２ＬＦコイル（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｉｌ）と第２チップが、突出しないように予め第２樹脂材シートに埋設されている第２機能ユニットと、
前記第１ＨＦコイルに電気的に接合されている前記第１機能ユニットの第１チップと、
前記第１樹脂材シートと前記第２樹脂材シートの両側面にそれぞれ配置されている２枚の外装シートを有し、
前記第１樹脂材シートの前記第１ＨＦコイルと、前記第２樹脂材シートの前記第２ＬＦコイルは、前記第２ＬＦコイルの上面位置が、前記第１ＨＦコイルの位置と同位置、または離れた下方に位置するように向かい合って隣接して配置されているとともに、
前記第１樹脂材シートと前記第２樹脂材シートと前記２枚の外装シートは、相互に貼り合わせられて一体化して２つの機能ユニットが１つのカードに内蔵して構成されていることを特徴とする非接触式ＩＣカード。 - 前記第１機能ユニットは、所定のアンテナコイル形状を有するＨＦ（ＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）級の高周波数領域の情報媒体を扱う前記第１ＨＦコイルが、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の前記第１樹脂材シートに予め取り付けられて構成されるとともに、
前記第２機能ユニットは、所定のアンテナコイル形状を有するＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）級の低周波数領域の情報媒体を扱う前記第２ＬＦコイルと前記第２チップが、予めポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の前記第２樹脂材シートに突出しないように埋設して構成されていることを特徴とする２つの機能ユニットが１つのカードに内蔵している請求項１に記載の非接触式ＩＣカード。 - 前記第１チップを有する前記第１機能ユニットの前記第１ＨＦコイルは、前記第１樹脂材シートに平坦に配置されているとともに、
前記第２機能ユニットの前記第２ＬＦコイルと前記第２チップは、前記第２樹脂材シートの内側に埋設して配置されており、
前記第１樹脂材シートと前記第２樹脂材シートを相互に貼り合わせて一体化したときに、前記第１ＨＦコイルと前記第２ＬＦコイルのアンテナコイル同士が、相互に重なり設計が許容できるように構成されていることを特徴とする２つの機能ユニットが１つのカードに内蔵している請求項１又は２に記載の非接触式ＩＣカード。 - チップとアンテナなどの２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵する非接触式ＩＣカードの製造方法において、
第１機能ユニットの第１ＨＦコイルを、予め片面に取り付けたポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第１樹脂材シートと、
第２機能ユニットの第２ＬＦコイルと第２チップを、樹脂材の片面に突出しないように予め埋設したポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の第２樹脂材シートを準備する第１ステップと、
前記第１樹脂材シートの前記第１ＨＦコイルを取り付けた面側と、前記第２樹脂材シートの前記第２ＬＦコイルと前記第２チップを埋設した面側を相互に貼り合わせる第２ステップにより、
２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵させて一体化することを特徴する非接触式ＩＣカードの製造方法。 - 前記第１樹脂材シートの片面に前記第１ＨＦコイルを取り付ける前記第１ステップは、
前記ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴ−Ｇ）などの加熱により融着する融着性カード用樹脂製の前記第１樹脂材シートの片面に、アンテナ用線材を繰り出してアンテナコイルを形成した後、加熱あるいは超音波などにより前記アンテナコイルを前記第１樹脂材シート上に接着させて、所定の形状を有する前記アンテナコイルを直接形成するエンベデッド加工によって、前記第１ＨＦコイルを形成するステップを含んでいることを特徴とする２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵させて一体化する請求項４に記載の非接触式ＩＣカードの製造方法。 - 前記第１樹脂材シートと、前記第２樹脂材シートを貼り合わせる前記第２ステップは、
前記第１樹脂材シートと前記第２樹脂材シートの両側面に、それぞれ２枚のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの融着性カード用樹脂製の外装シートを配置し、合わせて４枚のカード用樹脂製のシートを熱プレス加工によって貼り合わせるステップを含むとともに、
前記第１樹脂材シートの前記第１ＨＦコイルは、前記第１樹脂材シートと前記第２樹脂材シートに跨がって収納される第１チップに電気的に接合して、前記第１機能ユニットを形成するステップを含むことを特徴とする２つの機能ユニットを持つ２つ以上の情報媒体を１つのカードに内蔵させて一体化する請求項４又は５に記載の非接触式ＩＣカードの製造方法。
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