JP4060653B2

JP4060653B2 - 非接触ｉｃカード

Info

Publication number: JP4060653B2
Application number: JP2002203508A
Authority: JP
Inventors: 光徳竹田; 雄幸菊池
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2022-07-12
Also published as: JP2004046549A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣチップとアンテナシートを内包する非接触ＩＣカードに関する。特に、アンテナシートを含む複数のシートをプレスラミネートして製造する非接触ＩＣカードにおいて、優れた外観品質を長期間にわたって維持できる耐久性に優れた製品の実現を目的とするものである。
従って、本発明の利用分野は非接触ＩＣカードの製造や利用分野に関する。
【０００２】
【従来技術】
非接触ＩＣカードは、電磁誘導の原理により外部から電力と信号を非接触で得るため、カード内部にコイルを形成したアンテナシート（一般に「インレイ」ということもある。）を内包する。受送信する信号を処理し記憶するＩＣチップは、コイルアンテナに接続してアンテナシートに一体にして使用する場合と、基板付きのＩＣモジュールにしてカード表面に装着し、ＩＣモジュールとアンテナシートとを接続する場合とがある。
ＩＣチップ（モジュール化する場合もある。）とコイルアンテナを共にカード基体内に埋設する場合、ＩＣチップをアンテナシートに固定することは行うが、カード基材（印刷シート）に対しては直接貼着しないのが従来の一般的方法である。
【０００３】
ＩＣチップがカード基材に対して直接貼着されていないため、プレスラミネートした直後に、ＩＣチップ部がカードの外側に膨れ上がったり、長期間の使用において曲げや捻りの負荷を受けて、ＩＣチップ部がカード基材から浮き上がってしまう現象がみられた。ＩＣチップがカード基材から剥がれると、印刷絵柄の歪みによる外観品質低下を招くだけでなく、カードの厚みが増加して規格を外れてしまう問題が生じる。
【０００４】
ここで、従来の非接触ＩＣカードの実施形態について説明することとする。
図４は、従来の非接触ＩＣカードの層構成を示す分解断面図、図５は、図４の層構成をプレスラミネートした後の状態を示す断面図である。なお、本明細書の各図においては、理解の容易のため厚み方向の縮尺は拡大図示されている。
【０００５】
図４において、アンテナシート１０は、厚み５０μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルムからなり、アルミ箔等の金属薄膜をエッチング形成した平面コイル状のコイルアンテナ１１を有し、コイルアンテナの両端部にはＩＣチップ１２が装着されている。ＩＣチップは１５０〜３００μｍ程度の高さを有する。
アンテナシート１０と表裏の印刷シート４０，５０の間には、接着シート３３，３４とスペーサシート３５，３６が、それぞれ挿入されている。
接着シート３３，３４の厚みは５０μｍ程度、ＩＣチップ３２の突出する側のスペーサシート３６には、厚み２５０μｍ程度、突出しない側のスペーサシート３５には、厚み１５０μｍ程度の非晶性ポリエステル（ＰＥＴ−Ｇ）樹脂が好ましく使用される。
【０００６】
接着シート３４とスペーサシート３５のＩＣチップ１２が当接する部分には、貫通孔３４１，３６１が形成されていて、ＩＣチップの厚みを吸収できるようにされているが、ＩＣチップ３２の突出する側でない面の接着シート３３とスペーサシート３５には貫通孔を形成していない。
表裏の印刷シート４０，５０には、１００μｍ厚程度の二軸延伸した白色ＰＥＴシートを使用する。表裏印刷シート４０，５０は、この仕様の場合、コア材料になるもので、表面印刷４１、裏面印刷５１がされている。
完成した非接触ＩＣカードは、図５のように、ＩＣチップ１２がカード基体内で偏った位置にあるほか、ＩＣチップの先端側が基材に接着固定されていないため、ＩＣチップが浮き上がるような問題が生じていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のプレスラミネートによる非接触ＩＣカードの製造方法では、ＩＣチップはアンテナシート上に固定するものの、接着シート３４には貫通孔３４１があり、印刷シート（コア材料であるカード基材）５０には接着していなかった。
ＩＣチップがカード基材に接着していないため、プレスラミネートした直後にＩＣチップがカードの外側に膨れ上がってしまったり、長期間の使用において曲げや捻りの負荷を受けてＩＣチップ部が、カード基材から浮き上がってしまうような現象がみられた。
【０００８】
このように、ＩＣチップがカード基材から剥がれてしまうと、印刷絵柄の歪みによる外観品質低下を招くだけでなく、カードの厚みが厚くなってＩＳＯ等で規定する規格から外れてしまう問題も発生する。
そこで、本発明では、ＩＣチップが実装されたアンテナシートのＩＣチップと接着シートとの接着構造を改善することで、上記課題を解決しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の要旨は、ＩＣチップを装着したアンテナシートを、接着シートとスペーサシートを介して表裏の印刷シート間に挟持し、熱圧プレスして一体の基体にする非接触ＩＣカードにおいて、アンテナシートの両側に積層するスペーサシートにはＩＣチップ用の貫通孔を形成するが、両側の接着シートにはＩＣチップ用の貫通孔を形成しないことによりアンテナシートのＩＣチップと印刷シート間を貼着したことを特徴とする非接触ＩＣカード、にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
非接触ＩＣカードには各種の形態があるが、ＪＩＳおよびＩＳＯで規定するカード厚みとし、平滑なカード表面とするためには、ＩＣチップを装着したアンテナシートを、表裏のカード基材で挟持した形態とするのが一般的である。
アンテナは捲線を使用しないで、金属薄膜をエッチング形成しても、前記のようにシート表面から２０μｍ〜４０μｍの突起部を形成する。
アンテナの両端部に装着するＩＣチップはさらに、１５０μｍ〜３００μｍ程度もの厚み（突起）を有するので、アンテナシートは不可避的な突起または凹凸を有する。このため、アンテナシートの両側に配する接着シートのうち、ＩＣチップが突出する側の接着シートには貫通孔を設けてアンテナシートの両側の厚みを均等化しようとするのが従来方法である。
【００１２】
本発明は、従来方法に起因する前記問題を解決すべく、以下の層構成とするものである。以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明のカードの層構成を示す分解断面図、図２は、本発明で使用するアンテナシートの平面図、図３は、図１の層構成をプレスラミネートした後の状態を示す断面図である。
【００１３】
アンテナシート１０は、図２のようにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のシートに平面状のコイルアンテナ１１を有し、コイルアンテナの両端部１１１，１１２にはＩＣチップ１２が装着されている。
なお、ＩＣチップに限らず、樹脂封止したＩＣモジュールでも良いが、以下、統一してＩＣチップと表現することにする。
【００１４】
カード基体を積層する場合は、図１のように、このアンテナシート１０と表裏の印刷シート２０，３０の間に、接着シート１３，１４とスペーサシート１５，１６が、それぞれ挿入される。スペーサシート１５，１６には、非晶性ポリエステル（ＰＥＴ−Ｇ）樹脂が好ましく使用される。熱融着性を有し表裏の印刷シート２０，３０との接着が確保できるからである。
接着シート１３，１４を使用するのは、アンテナシートであるＰＥＴフィルムが熱融着性を有しないからであり、アンテナシート１０とスペーサシート１５，１６間を強固に接着する役割をする。これにはホットメルト系の接着シートを好適に使用できる。
【００１５】
スペーサシート１５，１６のＩＣチップ１２が当接または位置する部分には、貫通孔１５１，１６１が形成されていて、ＩＣチップの厚みを吸収できるようにされているが、接着シート１３，１４には貫通孔を設けないのが本発明の特徴である。
図面上では、ＩＣチップ１２は表面側印刷シート２０側には突起を形成していないが、プレスラミネートする際には突起側でない面にも程度の差はあっても影響するので、スペーサシート１５にも貫通孔１５１を形成している。
【００１６】
表裏の印刷シート２０，３０には、二軸延伸した白色ＰＥＴシートを使用する。二軸延伸しているため、横方向変位が殆ど生じない特徴がある。加熱によって横方向に流動する接着シートやスペーサシートとは対照的である。
一般に、表面側印刷シート２０には、装飾的な表面印刷２１がプレス前にされることが多く、裏面側印刷シート３０には文字等の裏面印刷３１がプレス後にされることが多いが、それに限定されるものではない。
【００１７】
図２のように、アンテナシート１０は、平面状のコイルアンテナを有するが、当該コイルアンテナ１１は、シートにラミネートしたアルミ箔等にレジストを形成し、周知のフォトエッチング技術でコイル形状のみを残したものである。
コイルアンテナ１１は、カード面において数ターン程度の巻きとなるように形成される。
コイルの内側の一端１１１は、直接ＩＣチップに接続できるが、外側のコイル１１２はシートの裏面を通してＩＣチップに接続するようにされている。
【００１８】
図１の層構成をプレスラミネートした後は、図３のような非接触ＩＣカード１になる。ＩＣチップ１２が接着シート１４にり印刷シート３０に強固に接着している。また、ＩＣチップ１２が、カード基体のほぼ中央に位置することになるので、ＩＣチップの影響で外観を著しく損なうようなことはない。
図３において、アンテナシート１０が屈曲しているのは、ＩＣチップ部分のみであって、コイルアンテナ１１自体は平面部分にあるので、通信特性に影響することもない。貫通孔１５１，１６１は接着シート１３，１４やスペーサシート１５，１６の溶融によりほぼ埋まった状態になっている。
【００１９】
スペーサシートに使用する非結晶性ポリエステル系樹脂（ＰＥＴＧ）シートとは、一般的には芳香族ジカルボン酸とジオールとの脱水縮合体であって、共重合ポリエステルの中でも特に結晶性が低く、実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル樹脂からなるシートをいう。
ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げられ、ジオールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
ジカルボン酸成分とジオール成分との組合せは適宜行われ、例えば、ポリエチレンテレフタレートにおけるエチレングリコール成分の３０モル％を１，４−シクロヘキサンジメタノールで置換した、非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂は商品名「ＰＥＴＧ」としてイーストマンケミカル社から市販されている。
【００２０】
【実施例】
図１、図２、図３を参照して本発明の実施例を説明する。
（実施例）
＜アンテナシートの準備＞
厚み５０μｍのＰＥＴフィルムに、厚み２０μｍのアルミ箔を接着剤を介して貼り合わせ、このアルミ箔をエッチングすることで、コイルアンテナ１１を形成した。さらに、厚み３００μｍのＩＣチップをコイルの両端と電気的に接続して実装し、カード内に内包するアンテナシート１０を完成した。
なお、ＩＣチップ１２は、厚み１７５μｍのＩＣチップに、補強板１００μｍ、異方導電性シート５０μｍを重ねて付加し、プレスラミの圧力を受けた後、総厚３００μｍとなったものである。
【００２１】
＜カード基体の製造＞
カード基体の層構成は、アンテナシート１０の表裏に、厚さ５０μｍの接着シート１３，１４、その外側に厚さ１００μｍのＰＥＴ−Ｇ製スペーサシート１５，１６、さらにその外側に厚さ２００μｍの二軸延伸したＰＥＴ製印刷シート（東レ株式会社製造「ルミラー」）２０，３０を表裏が対称になるように配置し、都合７層の層構成とした。コイルアンテナ１１とＩＣチップの厚みを含めない使用材料の総厚は７５０μｍである。
【００２２】
接着シート１３，１４には、アンテナシートのＰＥＴフィルムとスペーサシート１５，１６のＰＥＴ−Ｇとの接着適性を考慮して、ポリエステル系ホットメルト接着剤（溶融粘度２０００Ｐｏｉｓｅ：１９０°Ｃ）を採用した。
スペーサシート１５，１６には、アンテナシート上に実装したＩＣチップが貫通するように、予めＩＣチップ１２と同じ大きさ（約５ｍｍ×５ｍｍ）の貫通孔１５１，１６１を打ち抜いて設けたが、接着シート１３，１４には貫通孔を設けなかった。
【００２３】
アンテナシート１０と接着シート、スペーサシートの位置合わせは、アンテナシートと各接着シート、スペーサシートに設けた抜き穴をピンに嵌めることにより行った。
この７層からなる積層体をプレス機の熱板上に載置して、プレスラミネートした。プレス工程の条件は、熱板温度１２０°Ｃ、圧力２．０ＭＰａ、成形（加熱）時間２０ｍｉｎ．に設定して行った。
【００２４】
プレスによって一体化したカード基体の表裏面に絵柄印刷２１，３１を行い、最後に絵柄に合わせてカード形状に打ち抜いた。印刷は、シルクスクリーン印刷の上にオフセット印刷を刷り重ねて行った。
このようにして総厚、０．７５ｍｍの非接触ＩＣカード１が完成した。
【００２５】
図４、図５を参照して本発明の比較例を説明する。
（比較例）
＜アンテナシートの準備＞
アンテナシートは実施例と同一の材料を使用し、同一厚みにして準備した。
【００２６】
＜カード基体の製造＞
カード基体の層構成は、アンテナシート１０の表裏に、厚さ５０μｍの接着シート３３，３４、その外側のカード表面側に厚さ１５０μｍのＰＥＴ−Ｇ製スペーサシート３５、カード裏面側に厚さ２５０μｍのＰＥＴ−Ｇ製スペーサシート３６、さらにその外側に厚さ１００μｍの二軸延伸したＰＥＴ製印刷シート（東レ株式会社製造「ルミラー」）４０，５０を配置し、都合７層の層構成となった。コイルアンテナとＩＣチップの厚みを含めない使用材料の総厚は７５０μｍである。
【００２７】
接着シート３３，３４には、実施例と同一の材料を採用した。
アンテナシート１０のＩＣチップが突出する側の接着シート３４、スペーサシート３６には、アンテナシート上に実装したＩＣチップが貫通するように、予めＩＣチップ１２と同じ大きさ（約５ｍｍ×５ｍｍ）の貫通孔３４１，３６１を打ち抜きして設けておいた。
【００２８】
各層の位置合わせを実施例と同様にして行い、この７層からなる積層体をプレス機の熱板上に載置して、プレスラミネートした。プレス工程の条件は、熱板温度１２０°Ｃ、圧力２．０ＭＰａ、成形（加熱）時間２０ｍｉｎ．に設定して行った。
【００２９】
プレスによって一体化したカード基体の表裏面に絵柄印刷４１，５１を行い、最後に絵柄に合わせてカード形状に打ち抜いた。印刷は、シルクスクリーン印刷の上にオフセット印刷を刷り重ねて行った。
このようにして総厚、０．７５ｍｍの非接触ＩＣカードが完成した。
【００３０】
比較例のＩＣカードでは、カード裏面のＩＣチップの膨れ上がりが見られるものがあったが、実施例のＩＣカードでは膨れ上がりの生じるものはなかった。
また、長期間使用しても、ＩＣチップ部がカード基材から浮き上がることはなく耐久性に優れたＩＣカードが得られた。カードの厚みが規格を外れてしまう問題も発生しなかった。
【００３１】
【発明の効果】
上述のように、本発明の非接触ＩＣカードでは、ＩＣチップがスペーサシートに設けた貫通孔に収まり、なおかつ接着シートによってカード基材に強固に貼着固定されている。
したがって、プレスラミネートした直後にＩＣチップ部がカードの外側に膨れ上がったり、長期間の使用においてＩＣチップ部がカード基材から浮き上がってしまうような外観品質上の問題を生じない。
また、カードの厚みが厚くなって規格を外れてしまう問題の発生を未然に防ぎ、耐久性の優れた非接触ＩＣカードが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカードの層構成を示す分解断面図である。
【図２】本発明で使用するアンテナシートの平面図である。
【図３】図１の層構成をプレスラミネートした後の状態を示す断面図である。
【図４】従来の非接触ＩＣカードの層構成を示す分解断面図である。
【図５】図４の層構成をプレスラミネートした後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１非接触ＩＣカード
１０アンテナシート
１１コイルアンテナ
１２ＩＣチップ
１３，１４，３３，３４接着シート
１５，１６，３５，３６スペーサシート
２０，３０，４０，５０印刷シート
２１，４１表面印刷
３１，５１裏面印刷

Claims

ＩＣチップを装着したアンテナシートを、接着シートとスペーサシートを介して表裏の印刷シート間に挟持し、熱圧プレスして一体の基体にする非接触ＩＣカードにおいて、アンテナシートの両側に積層するスペーサシートにはＩＣチップ用の貫通孔を形成するが、両側の接着シートにはＩＣチップ用の貫通孔を形成しないことによりアンテナシートのＩＣチップと印刷シート間を貼着したことを特徴とする非接触ＩＣカード。