JP4184776B2 - IC card - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、非接触ICカード、特に接触と非接触兼用のICカード(2Wayカード)において、ICモジュールとカード基体内のアンテナコイルとの接続の信頼性を高めることを目的とする発明に関する。
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モジュールとカード基体内のアンテナシートとを接続する場合とがある。
接触と非接触兼用のICカードの場合は、接触端子板がカード表面になければならないので必然的に後者の形態になる。
【0003】
上記のような接触・非接触兼用ICカード(2Wayカード)の従来からの製造方法は以下の工程からなるのが一般的である。
(1)まず、アンテナを形成したアンテナシートを埋め込んで積層したカード基体を準備し、これに対し所定の印刷を行なう。
(2)印刷済みのカード基体をザグリ加工して、ICモジュール埋設凹部の形成とカード基体内に埋設されているアンテナコイルの両接続端部の露出を図る。
通常、埋設凹部はICモジュール基板の接着エリア搭載部(以下、「第1埋設凹部」とも表現する。)とモールド部の収納部(以下、「第2埋設凹部」とも表現する。)の2段構造となっている。そして、場合によっては、基板の接着エリア搭載部にそれよりはさらに深めの段をつけて、アンテナコイル接続端部の露出を図ることもある。
【0004】
(3)カードのアンテナコイル接続端部の露出部に対応して接触するように、アンテナ接続端子が設けられたCOT(テープICモジュール)を個片に打ち抜きし、COT裏面またはカード側の第1埋設凹部に対し、ICモジュールのカードとの接着固定を図るための接着剤(液状またはシート状、熱反応型または常温硬化型)およびカード側アンテナコイル接続端部とCOT側アンテナ接続端子を電気的に導通させるとともに接着固定させる接着剤(導電性の液状またはシート状接着剤)を塗布またはラミネートする。
【0005】
(4)個片に打ち抜きしたCOTをザグリ加工済みのカードに搭載し、所定条件(温度、圧力、時間を接着剤に適合した最適条件に設定する。)に加熱、加圧してCOTをカード基体に接着実装する。これにより、COTのカードへの物理的固定とアンテナ接続端子を介したICチップとアンテナコイルとの電気的接続の双方の目的が達せられる。
【0006】
ザグリ加工して露出するアンテナコイル接続端部とICチップとの接続を図るためのアンテナ接続端子の接続は、カードを曲げた時に最も曲げ応力の負荷が掛かり難いCOT外周部の左右2辺(カード短辺と平行な方向)に配置することが最も多いが、まれには、COT外周部の上下2辺(カード長辺と平行な方向)に配置される場合もある。
いずれにしても、できる限りCOTとカードの物理的な接着力を確保できるようにし、かつ、アンテナ接続端子への過大な外力による接続部の剥離(導通不良)を防止する観点で、接続端子のレイアウトが上記のように決められることが大半である。
【0007】
ここで、接触・非接触兼用ICカードの従来例を図面を参照して説明する。
図7は、接触・非接触兼用ICカードの例を示す平面図、図8は、ICモジュール埋設凹部を示す図、図9は、ICモジュールを装着した場合の拡大断面図、である。
なお、本明細書において各断面図の縦方向の縮尺は理解の容易のために横方向縮尺よりも拡大して図示している。
【0008】
図7は、接触・非接触兼用ICカードの平面図であるが、ICモジュールの端子板を剥離した状態を示している。前記のように、カード内のアンテナコイル24との接続が、ICモジュール10の左右2辺でされる場合(図7(A))と、上下2辺でされる場合(図7(B))とがある。
それぞれ、ICモジュール10の裏面が、図7(a)(b)のように構成されているICモジュール10を、図7の場合は上下反転してICカードの埋設凹部22に装着している。従って、アンテナ接続端子121が、アンテナコイル接続端部241に、アンテナ接続端子125が、アンテナコイル接続端部242に接続することになる。
なお、図7において、アンテナ接続端子121,125とは、ICチップの1の非接触通信機能部パッド(以下、「アンテナ端部」と表現する場合もある。)と接続させることで、チップの特定パッドとアンテナコイル24との電気的接続を図るためのICモジュールの端子を意味するものとする。
【0009】
ICモジュール10のカード表面側は接触端子板になっていて、図示してないがISOで規定する端子板配置になっている。
ICモジュール10の下面には、ICカード基体21内に設けたアンテナコイル24との接続端部が形成されていて、ICモジュール10のアンテナ接続端子との間で導通されるようになっている。
アンテナコイル接続端部241,242は、アンテナコイルが捲線の場合は、捲線の端部を折り畳んだ形状にされるが、銅箔等をエッチングしてアンテナコイルを形成する場合は、3〜4mm角程度の大きさの平板形状にされる。
【0010】
図8のように、ICモジュール埋設凹部22は、ICモジュールの端子基板を嵌め込みできる大きさと深さの第1埋設凹部221と、その中央部分であって、ICモジュールのモールド部を嵌め込みできる深さの第2埋設凹部222とからなっている。ICモジュールのアンテナ接続端子を左右2辺に置く場合は、第1埋設凹部221の下面であって、第2埋設凹部222の左右側部分に、アンテナコイル接続端部241,242が位置するようにされる。
【0011】
このアンテナコイル接続端部241,242とICモジュール10のアンテナ接続端子を接続する場合、第1埋設凹部面にアンテナコイル接続端部が露出している場合のほかは、第1埋設凹部の切削面から導通用凹部をさらに掘削して、平板の金属面が露出するようにする。
掘削によって金属面が露出した後は、導通用凹部内に熱硬化性等の導電性接着剤(ペースト)を充填し、あるいはCOT裏面に導電性接着テープを貼着し、その後、ICモジュールを被せて固定する。導通用凹部の掘削は、平板状の金属層を貫通しても導通を確保できるが、接触面積を大きくするためには、丁度、金属面が露出する程度の深さとするのが好ましい。
【0012】
図9は、ICモジュールを装着した後の拡大断面を示している。
接触・非接触兼用ICモジュール10を埋設凹部22に装着する際は、既述のようにICモジュールの第1埋設凹部221に懸架する部分にホットメルト型接着剤シート(非導電性)3と導電性接着剤シートを部分を分けて貼着し、あるいは導通用凹部151,152に熱硬化性等の導電性接着剤(ペースト状)を充填してから、ICモジュール10を埋設凹部22の上に載置し、接着剤に適合した条件で加熱圧着するようにする。これにより、ICモジュール10は埋設凹部22内に固定されると共に、導電性接着剤によりICモジュールの非接触通信機能部パッドとアンテナコイル24間の導通が確保される。
【0013】
ICカード基体21の層構成は各種あって、これに限定されるものではないが、図示のものは一例として、乳白色コアシート211、212の2層を、表裏の透明オバーシート213,214とで覆い、熱圧プレスして一体にした構成が示されている。
アンテナコイル24は、コアシートにラミネートされた金属箔をエッチングして形成したり、プリント配線したり、あるいは捲線を平面的に数回周回させて形成する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、COT裏面のアンテナ接続端子とカード側のアンテナコイル接続端子の導通を確保するために、通常、COT外周部の左右辺またはまれに上下辺のみにアンテナ接続端子を設ける場合が殆どであるが、これには以下のような欠点がある。
(1)COT外周部の左右辺のみにアンテナ接続端子を設ける場合は、確かに、カードの曲げ応力が最も掛かりにくい方向への配置であるため、アンテナ接続端子の接続信頼性は、上下辺沿いに設ける場合よりは格段に良いと考えられるが、左右方向に過大な曲げ応力(極端に曲がった場合)が生じた場合は、COT自体が剥がれないものの、やはり導通不良となる可能性があった。
【0015】
(2)COT外周部の上下辺のみにアンテナ接続端子を設ける場合も、カードの曲げ応力がカードの短辺方向に掛かった場合には、同様に、COT自体が剥がれないものの、やはり導通不良となる可能性があった。
これを防止するため、アンテナ接続用の導電性接着剤をより性能の優れたものとすべく特殊なものが年々開発されているが、開発費高騰、製造コストが回収できない、開発期間が長期化する、等の問題が生じていた。
【0016】
そこで、本願発明者は、COT外周部の左右辺と上下辺に、各々アンテナ接続端子を設けることにより、格段の接続信頼性を高められることを着想し、鋭意研究の結果、本発明の完成に至ったものである。
【0017】
【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の第1は、接触端子板を有し、接触・非接触両用の機能を有するICモジュールが埋設凹部に装着され、ICモジュールの非接触通信機能部がカード基体内のアンテナコイルに接続するICカードにおいて、ICチップの1の非接触通信機能部パッドが矩形状のICモジュール基板の長辺と短辺に各1個ずつ分岐して存在する2個のアンテナ接続端子に接続して、都合4個のアンテナ接続端子を有しており、カード基体内の2つのアンテナコイル接続端部がICモジュール埋設凹部の外周域でそれぞれ2つに分岐して、都合4個のコイル接続端部を有して、当該分岐するアンテナ接続端子に、ICモジュール埋設凹部の第1埋設凹部域内で、それぞれ導通用凹部内の導電性ペーストにより導通するようにされて都合4個の導通部を形成している、ことを特徴とするICカード、にある。
【0018】
本発明の要旨の第2は、接触端子板を有し、接触・非接触両用の機能を有するICモジュールが埋設凹部に装着され、ICモジュールの非接触通信機能部がカード基体内のアンテナコイルに接続するICカードにおいて、ICチップの1の非接触通信機能部パッドが矩形状のICモジュール基板の長辺と短辺に各2個ずつ分岐して存在する4個のアンテナ接続端子に接続して、都合8個のアンテナ接続端子を有しており、カード基体内の2つのアンテナコイル接続端部がICモジュール埋設凹部の外周域でそれぞれ4つに分岐して、都合8個のコイル接続端部を有して、当該分岐するアンテナ接続端子に、ICモジュール埋設凹部の第1埋設凹部域内で、それぞれ導通用凹部内の導電性ペーストにより導通するようにされて都合8個の導通部を形成している、ことを特徴とするICカード、にある。
【0019】
本発明の要旨の第3は、接触端子板を有し、接触・非接触両用の機能を有するICモジュールが埋設凹部に装着され、ICモジュールの非接触通信機能部がカード基体内のアンテナコイルに接続するICカードにおいて、ICチップの1の非接触通信機能部パッドが矩形状のICモジュール基板の四辺に各1個ずつ分岐して存在する4個のアンテナ接続端子にそれぞれ接続して、都合8個のアンテナ接続端子を有しており、カード基体内の2つのアンテナコイル接続端部がICモジュール埋設凹部の外周域でそれぞれ4つに分岐して、都合8個のコイル接続端部を有して、当該分岐するアンテナ接続端子に、ICモジュール埋設凹部の第1埋設凹部域内で、それぞれ導通用凹部内の導電性ペーストにより導通するようにされて都合8個の導通部を形成している、ことを特徴とするICカード、にある。
【0020】
上記ICカードにおいて、アンテナコイルがエッチング形成されたものである、ようにすることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明のICカードはカードに加えられる外力、特に曲げ応力に対して、ICモジュールとカード基体内のアンテナコイル間の接続の確実性を確保するため、アンテナに対して複数の接続端子間で接続しようとするものである。
このためには、ICチップの1の非接触通信機能部パッドに対して、2以上のアンテナ接続端子を有するICモジュールが必要になる。また、カード基体内のアンテナコイルも1のコイル端部に対して複数のアンテナコイル接続端部を有することが必要になる。
【0027】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して順次説明することとする。
図1は、本発明のICカードの実施形態1を示し、1のアンテナ端部に対してアンテナ接続端子を2個に分岐させた場合を示す。図2は、本発明のICカードの実施形態の2を示し、1のアンテナ端部に対してアンテナ接続端子を4個に分岐させた場合を示す。図3は、本発明のICカードの実施形態の3を示し、1のアンテナ端部に対してアンテナ接続端子を4個に分割し、かつ四辺に分散配置した場合を示す。
【0028】
図1は、ICカードの実施形態1の平面図であるが、1のアンテナ接続端子を2個に分岐させた場合である。図1(A)は、ICカードのICモジュールの端子板を剥離した埋設凹部の状態、図1(B)は、図1(A)の埋設凹部部分の拡大図、図1(C)は、ICモジュールの背面図である。
図1(A)(B)のように、第1埋設凹部221と第2埋設凹部222とからなる埋設凹部22の第2埋設凹部222の周囲には、ICカード基体21内のアンテナコイル接続端部241a,241b,242a,242bが各辺に1個ずつ配置されている。
【0029】
実施形態1に使用するICモジュール10は、図1(C)のように、モールド部11の周囲に、4個のアンテナ接続端子121,122,125,126を有していて、それぞれのアンテナ接続端子に、図1(C)の状態から左右に反転してICカードの埋設凹部22に装着される。
従って、ICモジュール10のアンテナ接続端子121はアンテナコイル接続端部241aに、接続端子122は接続端部241bに、接続端子125は接続端部242aに、接続端子126は接続端部242bに、それぞれ接続されることになる。
【0030】
このように、実施形態1のICカードでは、1のアンテナコイル接続端部に対して、ICチップ2のアンテナ端部への接続が長辺に配置されているアンテナ接続端子121と短辺に配置されているアンテナ接続端子122の双方によりされているので、いずれかのアンテナ接続端子との接着が外力により剥離したとしても、他方の接続が確保されている限り非接触通信機能が害されることはない。
【0031】
アンテナコイル接続端部241からアンテナ接続端子121,122に接続するための分岐Pは、第1埋設凹部221の内周域であってその下面側であっても、第1埋設凹部の外周域であっても良いが、アンテナの断線がICモジュール基板の端縁付近で発生し易いことを考慮すると外周域にあることがより好ましいことになる。
すなわち、図1(B)のように分岐Pが、第1埋設凹部の外周域にある場合は、例えば図中の「×」で断線した場合であっても他方の接続が確保さているので、非接触通信機能の機能が失なわれることはない。このことは、埋設凹部掘削の際に、時には生じるアンテナコイル切断の問題にも対応できることを意味している。分岐Qの場合も同様である。
【0032】
図2は、ICカードの実施形態2の平面図であるが、1のアンテナ接続端子を4個に分岐させた場合である。図2(A)は、ICカードのICモジュールの端子板を剥離した埋設凹部の状態、図2(B)は、図2(A)の埋設凹部部分の拡大図、図2(C)は、ICモジュールの背面図である。
図2(A)(B)のように、埋設凹部22の周囲には、ICカード基体21内のアンテナコイル接続端部241a,241b,241c,241d,242a,242b,242c,242dが配置されている。
【0033】
実施形態2に使用するICモジュール10は、図2(C)のように、モールド部11の周囲に、8個のアンテナ接続端子121,122,123,124,125,126、127,128を有していて、それぞれのアンテナ接続端子に、図2(C)の状態から左右に反転してICカードの埋設凹部22に装着される。従って、ICモジュール10のアンテナ接続端子121,122,123,124はアンテナコイル接続端部241a,241b、241c,241dに、それぞれ接続され、アンテナ接続端子125,126,127,128はアンテナコイル接続端部242a,242b、242c,242dに、それぞれ接続されることになる。
分岐点P,Q等が第1埋設凹部221の外周域に有ることが好ましいのは、上記実施形態1の場合と同様である。
【0034】
このように、実施形態2のICカードでは、1のアンテナコイル接続端部に対して、ICチップ2のアンテナ端部への接続が長辺に配置されているアンテナ接続端子121と123、短辺に配置されているアンテナ接続端子122と124の、4個の端子によりされているので、いずれか1〜3個のアンテナ接続端子との接着が外力により剥離したとしても、残りの1個の接続が確保されている限り非接触通信機能が害されることはない。接続の信頼性は実施形態1の場合よりも格段に高くなることになる。
【0035】
ICカードの実施形態3は、実施形態の2の場合と同様であるが、1のアンテナ接続端子を4個にし、各辺に分岐させた場合である。
図3は、ICカードの実施形態3の平面図である。実施形態の2の場合と同様に見えるが、1のアンテナ接続端子を4個に分割し、かつ各辺に分散した特徴がある。図3(A)は、ICカードのICモジュールの端子板を剥離した埋設凹部の状態、図3(B)は、図3(A)の埋設凹部部分の拡大図、図3(C)は、ICモジュールの背面図である。
図3(A)(B)のように、埋設凹部22の周囲には、ICカード基体21内のアンテナコイル接続端部241a,241b,241c,241d,242a,242b,242c,242dが配置されている。
【0036】
実施形態3に使用するICモジュール10は、図3(C)のように、モールド部11の周囲に、8個のアンテナ接続端子121,122,123,124,125,126、127,128を有していて、それぞれのアンテナ接続端子に、図3(C)の状態から左右に反転してICカードの埋設凹部22に装着される。従って、ICモジュール10のアンテナ接続端子121,122,123,124はアンテナコイル接続端部241a,241b、241c,241dに、それぞれ接続され、アンテナ接続端子125,126,127,128はアンテナコイル接続端部242a,242b、242c,242dに、それぞれ接続されることになる。
【0037】
分岐点P,Q等が第1埋設凹部221の外周域に有ることが好ましいのは、上記実施形態1の場合と同様である。なお、図中「□」で示すC1,C,C3部分は、アンテナコイル接続端部への配線が交差する部分であって短絡しないようにすることが必要である。
【0038】
このような配置の場合は、ICカードが一定の方向から外力を受けた場合に、1のアンテナ端部に対するアンテナ接続端子群が、ICモジュールの一方側に 集中している実施形態の2の場合よりは、1のアンテナ端部の全体の剥離が生じ難い効果を奏し、接続の確実性、信頼性はさらに高まる。
【0039】
本発明のICカードの実施形態は、上述のように、4端子または8端子の場合に限られる訳ではなく、1のアンテナ端部が2個のアンテナ接続端子を有し、他の1のアンテナ端部が単一のアンテナ接続端子を有する場合にも適用できることは容易に想定できる。また、同様に、2個、3個でも良く、3個、4個でも良いことは、当業者が容易に想到でき、また同様な効果を発揮できることも容易に類推できることである。
【0040】
このようなICカード基体の製造は、従来技術の項で説明した方法で製造することができる。複数の接続端部を有するアンテナコイルは、フォトエッチングやプリント配線の場合は、フォトマスクパターン形状を特定したり、印刷版パターンをそのようにすることで容易に製造できる。
また、交差する配線を有する実施形態3の場合には、複数の工程による配線が必要と考えられるが被覆捲線による場合は、そのような工程は必要としない。
ICカードの製造では、各アンテナコイル接続端部に、各ICモジュールのアンテナ接続端子を正しく位置合わせして接続する必要がある。
【0041】
次に、本発明に使用するICモジュールについて説明する。本発明に使用するICモジュールは、本発明のICカードの各実施形態に対応したアンテナ接続端子を有することが必要なので、3種の実施形態について図面を参照して説明する。
図4は、本発明に使用するICモジュールの実施形態1、図5は、ICモジュールの実施形態2、図6は、ICモジュールの実施形態3、を示す。各ICモジュールの背面図である。
【0042】
ICモジュールの実施形態1では、ICモジュール10は、図4のように、4個のアンテナ接続端子121,122,125,126を有し、端子121と122は、回路5およびボンデヤィングワイヤ6を介してICチップ2の非接触通信機能部パッドA1に接続している。
同様に、アンテナ接続端子125,126は、ICチップ2の非接触通信機能部パッドA2に接続している。
【0043】
ICモジュールの実施形態2では、ICモジュール10は、図5のように、8個のアンテナ接続端子121,122,123,124,125,126,127,128を有し、端子121,122,123,124は、回路5およびボンデヤィングワイヤ6を介してICチップ2の非接触通信機能部パッドA1に接続している。
同様に、アンテナ接続端子125,126,127,128は、ICチップ2の非接触通信機能部パッドA2に接続している。
【0044】
ICモジュールの実施形態3では、ICモジュール10は、図6のように、8個のアンテナ接続端子121,122,123,124,125,126,127,128を有し、端子121,122,123,124は、回路5およびボンデヤィングワイヤ6を介してICチップ2の非接触通信機能部パッドA1に接続している。
同様に、アンテナ接続端子125,126,127,128は、ICチップ2の非接触通信機能部パッドA2に接続している。
この形態のICモジュールでは、パッドA1とA2のアンテナ接続端子を各辺に配置し、かつ交互に配置しているので、回路構造は積層した構造になるが、多層配線技術は当該分野で確立した技術である。
【0045】
上記のような回路や端子配置が形成された基板またはCOTに、接触・非接触両用ICチップ2を搭載してからワイヤ接続を行い、モールド部11を樹脂封止してICモジュール10が完成する。
ICカードの他の実施形態に対応した、上記図示以外のICモジュールも勿論可能であり、上記実施形態を参照して当業者が容易に実施できる程度のことである。
【0046】
【実施例】
(実施例)
図1、図4を参照して実施例を説明する。
<アンテナシートの準備>
アンテナシートには、360μm厚の乳白色塩化ビニルコアシート211に、厚み40μmの銅箔をラミネートした材料を使用した。この銅箔面をフォトエッチング法によりエッチングして、図1(A)(B)のように、アンテナコイル24と4個のアンテナコイル接続端部241a,241b,242a,242bを形成した。
アンテナコイル24は、カード基体を数回周回するようにして形成し、各アンテナコイルの接続端部は、2mm×3mmの平板形状になるように形成した。
【0047】
<カード基体の準備>
カード基体21は、アンテナコイル24とアンテナコイル接続端部を形成した360μm厚の乳白色塩化ビニルコアシート211と、360μm厚の乳白色塩化ビニルコアシート212とを抱き合わせし、さらにその2層のコアシートの裏面側に、50μm厚の透明塩化ビニルオーバーシート213と、表面側に、50μm厚の透明塩化ビニルオーバーシート214を組み合わせするものである。
カード基材の積み重ね体を、プレス機に導入して熱圧プレス(条件;0.03MPa、150度C、時間40分)して冷却し、一体の状態にしてから取り出し、個々のカードサイズに切断した。
【0048】
<ICモジュールの装着>
その後、ICモジュールの装着のための埋設凹部22をエンドミルを使用するざぐり法で掘削した。第1埋設凹部221の深さを190μm、面積を11.9×13.1mmとした。第2埋設凹部222の深さはカード表面から640μmとし、大きさはICモジュールのモールド部11が嵌め込める大きさ(8.0×8.0mm)にした。
次いで、第1埋設凹部の表面から、アンテナ接続用の径2mmの導通用凹部4個をエンドミルを使用して掘削した。導通用凹部の深さを、カード基体表面から430μmとすることで、アンテナコイル接続端部241a、242a等のほぼ中心に達する深さになった。
【0049】
接触・非接触兼用のICモジュール10には、図4図示のICモジュール10であって、接触端子板サイズが、11.8×13.0mm、厚み600μmのものを使用した。COTから個片に分離したICモジュールの背面に、厚み50μmのホットメルト型接着剤シートを貼着し、導通用凹部内には導電性ペーストを充填してから、ICモジュール10を埋設凹部22内に嵌合させ、ICモジュール上から所定の熱圧をかけることにより、ICモジュールの実装を完了した。
完成したICカードは使用時における過酷な取り扱いにおいて、端子の剥離が生じることが少なく、非接触通信機能が不能になることが顕著に減少した。
【0050】
【発明の効果】
上述のように、本発明のICカードでは、ICモジュールの1の非接触通信機能部パッドとアンテナコイル接続端部との導通が、複数のアンテナ接続端子−アンテナコイル接続端部間でされているので、仮に1の端子が剥離した場合にも、全体の導通が失われることがなく、接続の確実性、信頼性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のICカードの実施形態1を示す図である。
【図2】本発明のICカードの実施形態2を示す図である。
【図3】本発明のICカードの実施形態3を示す図である。
【図4】本発明に使用するICモジュールの実施形態1を示す背面図である。
【図5】ICモジュールの実施形態2を示す背面図である。
【図6】ICモジュールの実施形態3を示す背面図である。
【図7】接触・非接触兼用ICカードの例を示す平面図である。
【図8】ICモジュール埋設凹部を示す図である。
【図9】ICモジュールを装着した場合の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 接触・非接触兼用ICカード
2 接触・非接触兼用ICチップ
3 接着剤シート
5 回路
6 ボンディングワイヤ
10 ICモジュール
11 モールド部
121〜128 アンテナ接続端子
21 ICカード基体
22 埋設凹部
24 アンテナコイル
151,152 導通用凹部
211,212 コアシート
213,214 オーバーシート
221 第1埋設凹部
222 第2埋設凹部
241,242 アンテナコイル接続端部
241a,241b,241c,241d アンテナコイル接続端部
242a,242b,242c,242d アンテナコイル接続端部
A1,A2 非接触通信機能部パッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-contact IC card, and more particularly to an invention aimed at enhancing the reliability of connection between an IC module and an antenna coil in a card base in a contact and non-contact IC card (2-way card).
Therefore, the application field of the present invention relates to the manufacture and application field of non-contact IC cards.
[0002]
[Prior art]
The non-contact IC card includes an antenna sheet in which a coil is formed inside the card in order to obtain electric power and signals from the outside in a non-contact manner based on the principle of electromagnetic induction.
An IC chip that processes and stores a signal to be transmitted / received is connected to a coil antenna and used integrally with an antenna sheet, or an IC module with a substrate is mounted on a card surface. In some cases, an antenna sheet is connected.
In the case of an IC card for both contact and non-contact, the contact terminal board must be on the card surface, so the latter form is inevitably required.
[0003]
A conventional manufacturing method for a contact / non-contact IC card (2 Way card) as described above generally includes the following steps.
(1) First, a card substrate is prepared by embedding an antenna sheet on which an antenna is formed, and predetermined printing is performed thereon.
(2) The printed card base is counterbored to form an IC module embedded recess and to expose both connection ends of the antenna coil embedded in the card base.
Usually, the embedded concave portion is a two-stage of an adhesion area mounting portion (hereinafter also referred to as “first embedded concave portion”) of the IC module substrate and a storage portion of the mold portion (hereinafter also referred to as “second embedded concave portion”). It has a structure. In some cases, the bonding area mounting portion of the substrate may be further deepened to expose the antenna coil connection end.
[0004]
(3) A COT (tape IC module) provided with an antenna connection terminal is punched into individual pieces so as to come into contact with the exposed portion of the antenna coil connection end of the card, and the COT back surface or the first card side card The adhesive (liquid or sheet-like, heat-reactive type or room-temperature curing type) for bonding and fixing the IC module card to the embedded recess, and the card-side antenna coil connection end and the COT-side antenna connection terminal are electrically connected Apply or laminate an adhesive (conductive liquid or sheet-like adhesive) that is electrically conductive and adhesively fixed.
[0005]
(4) The COT punched into individual pieces is mounted on a counterbored card, and the COT is heated and pressurized to predetermined conditions (temperature, pressure, and time are set to optimum conditions suitable for the adhesive), and the COT is card base. Adhesive mounting. Thereby, the purpose of both physical fixation of the COT to the card and electrical connection between the IC chip and the antenna coil via the antenna connection terminal can be achieved.
[0006]
The connection of the antenna connection terminal for connection between the antenna coil connection end exposed by counterboring and the IC chip is performed on the two left and right sides of the outer periphery of the COT where the load of bending stress is most difficult when the card is bent (card Although it is most often arranged in a direction parallel to the short side), in rare cases, it may be arranged on two upper and lower sides (direction parallel to the long side of the card) of the outer periphery of the COT.
In any case, from the viewpoint of ensuring the physical adhesive strength between the COT and the card as much as possible and preventing the separation (connection failure) of the connection portion due to excessive external force to the antenna connection terminal. In most cases, the layout is determined as described above.
[0007]
Here, a conventional example of a contact / non-contact IC card will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a plan view showing an example of a contact / non-contact IC card, FIG. 8 is a view showing an IC module embedded recess, and FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view when the IC module is mounted.
In the present specification, the vertical scale of each cross-sectional view is shown larger than the horizontal scale for easy understanding.
[0008]
FIG. 7 is a plan view of a contact / non-contact IC card, and shows a state where the terminal board of the IC module is peeled off. As described above, when the connection to the
In each case, the
In FIG. 7, the
[0009]
The card surface side of the
A connection end portion with the
The antenna coil connection ends 241 and 242 are formed by folding the ends of the winding when the antenna coil is a winding, but when the antenna coil is formed by etching a copper foil or the like, a 3-4 mm square is formed. It is made into a flat plate shape of about the size.
[0010]
As shown in FIG. 8, the IC
[0011]
When connecting the antenna coil connection ends 241 and 242 to the antenna connection terminal of the
After the metal surface is exposed by excavation, the conductive recess is filled with a conductive adhesive (paste) such as thermosetting, or a conductive adhesive tape is attached to the back of the COT, and then the IC module is covered. And fix. The excavation of the concave portion for conduction can ensure conduction even when penetrating through the flat metal layer, but in order to increase the contact area, it is preferable to make the depth just enough to expose the metal surface.
[0012]
FIG. 9 shows an enlarged cross-section after mounting the IC module.
When mounting the contact /
[0013]
There are various layer configurations of the
The
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in order to ensure electrical connection between the antenna connection terminal on the back side of the COT and the antenna coil connection terminal on the card side, the antenna connection terminals are usually provided only on the left and right sides of the outer periphery of the COT or rarely only the upper and lower sides. However, this has the following drawbacks.
(1) When the antenna connection terminals are provided only on the left and right sides of the outer periphery of the COT, the connection reliability of the antenna connection terminals is always along the upper and lower sides because it is arranged in the direction where the bending stress of the card is hardly applied. However, if excessive bending stress (extremely bent) occurs in the left-right direction, the COT itself may not be peeled off, but there may still be a conduction failure. .
[0015]
(2) Even when the antenna connection terminals are provided only on the upper and lower sides of the outer periphery of the COT, when the bending stress of the card is applied in the short side direction of the card, the COT itself is not peeled off. There was a possibility.
In order to prevent this, special adhesives have been developed year by year to make the conductive adhesive for antenna connection more excellent, but the development costs are soaring that manufacturing costs cannot be recovered and the development period is prolonged. There was a problem such as.
[0016]
Therefore, the present inventor has conceived that by providing antenna connection terminals on the left and right sides and the upper and lower sides of the outer periphery of the COT, respectively, the connection reliability can be significantly improved. As a result of earnest research, the present invention has been completed. It has come.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The first of the gist of the present invention to solve the above problems is that an IC module having a contact terminal plate and having both a contact and non-contact function is mounted in the embedded recess, and the non-contact communication function part of the IC module is a card base. In an IC card connected to the antenna coil in the body, two antenna connections where one non-contact communication function part pad of the IC chip is branched into a long side and a short side of the rectangular IC module substrate. Connect to the terminalAndHas four antenna connection terminals for convenience,TwoAntenna coil connection endBranched into two at the outer peripheral area of the IC module embedding concave part, and has four coil connection ends for convenience,BranchRuaTo the antenna connection terminalIn the first embedded recess area of the IC module embedded recess,RespectivelyBy conductive paste in the recess for conductionThe IC card is characterized in that it is made conductive to form four conductive portions.
[0018]
The second of the gist of the present invention is that an IC module having a contact terminal plate and having both contact and non-contact functions is mounted in the embedded recess, and the non-contact communication function part of the IC module is attached to the antenna coil in the card base. In the IC card to be connected, one non-contact communication function part pad of the IC chip is connected to four antenna connection terminals that are branched into two on the long side and the short side of the rectangular IC module substrate.AndIt has 8 antenna connection terminals for convenience.TwoAntenna coil connection endEach of the IC module embedded recesses is divided into four parts at the outer peripheral area, and has eight coil connection ends for convenience.To the antenna connection terminal that branchesIn the first embedded recess area of the IC module embedded recess,RespectivelyBy conductive paste in the recess for conductionThe IC card is characterized in that it is made conductive to form eight conductive portions.
[0019]
The third aspect of the present invention is that an IC module having a contact terminal plate and having both contact and non-contact functions is mounted in the embedded recess, and the non-contact communication function part of the IC module is attached to the antenna coil in the card base. In the IC card to be connected, one non-contact communication function part pad of the IC chip is connected to each of the four antenna connection terminals that are branched one by one on the four sides of the rectangular IC module substrate.AndIt has 8 antenna connection terminals for convenience.TwoAntenna coil connection endEach of the IC module embedded recesses is divided into four parts at the outer peripheral area, and has eight coil connection ends for convenience.BranchRuaTo the antenna connection terminalIn the first embedded recess area of the IC module embedded recess,RespectivelyBy conductive paste in the recess for conductionThe IC card is characterized in that it is made conductive to form eight conductive portions.
[0020]
In the IC card, the antenna coil may be formed by etching.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The IC card of the present invention is connected between a plurality of connection terminals with respect to the antenna in order to ensure the reliability of connection between the IC module and the antenna coil in the card base against external force applied to the card, particularly bending stress. It is something to try.
For this purpose, an IC module having two or more antenna connection terminals is required for one non-contact communication function part pad of the IC chip. Further, the antenna coil in the card base also needs to have a plurality of antenna coil connection ends with respect to one coil end.
[0027]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be sequentially described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment of an IC card according to the present invention, and shows a case where one antenna end is branched into two antenna connection terminals. FIG. 2 shows a second embodiment of the IC card according to the present invention, and shows a case where one antenna end is branched into four antenna connection terminals. FIG. 3 shows a third embodiment of the IC card according to the present invention, and shows a case where the antenna connection terminal is divided into four pieces for one antenna end portion and distributed on four sides.
[0028]
FIG. 1 is a plan view of the IC card according to the first embodiment, in which one antenna connection terminal is branched into two. FIG. 1 (A) is a state of an embedded recess where an IC module terminal plate of an IC card is peeled off, FIG. 1 (B) is an enlarged view of the embedded recess portion of FIG. 1 (A), and FIG. It is a rear view of an IC module.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the antenna coil connection end in the
[0029]
As shown in FIG. 1C, the
Therefore, the
[0030]
As described above, in the IC card according to the first embodiment, the connection to the antenna end of the
[0031]
The branch P for connecting the antenna coil
That is, as shown in FIG. 1 (B), when the branch P is in the outer peripheral area of the first embedded recess, for example, even if it is disconnected at the “x” in the figure, the other connection is secured, The function of the non-contact communication function is not lost. This means that it is possible to cope with the problem of antenna coil cutting that sometimes occurs during excavation of the buried recess. The same applies to the branch Q.
[0032]
FIG. 2 is a plan view of the IC card according to the second embodiment, in which one antenna connection terminal is branched into four. 2A is a state of the embedded concave portion where the terminal board of the IC module of the IC card is peeled off, FIG. 2B is an enlarged view of the embedded concave portion of FIG. 2A, and FIG. It is a rear view of an IC module.
As shown in FIGS. 2A and 2B, antenna coil connection ends 241 a, 241 b, 241 c, 241 d, 242 a, 242 b, 242 c, and 242 d in the
[0033]
The
It is preferable that the branch points P, Q and the like are in the outer peripheral area of the first embedded
[0034]
As described above, in the IC card of the second embodiment, the
[0035]
The third embodiment of the IC card is the same as the second embodiment, but is a case where one antenna connection terminal is divided into four and branched to each side.
FIG. 3 is a plan view of
As shown in FIGS. 3A and 3B, antenna coil connection ends 241 a, 241 b, 241 c, 241 d, 242 a, 242 b, 242 c, and 242 d in the
[0036]
The
[0037]
It is preferable that the branch points P, Q and the like are in the outer peripheral area of the first embedded
[0038]
In the case of such an arrangement, when the IC card receives an external force from a certain direction, the antenna connection terminal group for one antenna end is concentrated on one side of the IC module. As a result, the effect that the entire antenna end portion is hardly peeled off is obtained, and the reliability and reliability of connection are further increased.
[0039]
As described above, the embodiment of the IC card of the present invention is not limited to the case of 4 terminals or 8 terminals, but one antenna end portion has two antenna connection terminals, and the other one antenna. It can be easily assumed that the present invention can also be applied when the end portion has a single antenna connection terminal. Similarly, two, three, or three or four may be easily conceived by those skilled in the art and can be easily inferred that similar effects can be exhibited.
[0040]
Such an IC card substrate can be manufactured by the method described in the section of the prior art. In the case of photoetching or printed wiring, an antenna coil having a plurality of connection ends can be easily manufactured by specifying a photomask pattern shape or making a printing plate pattern as such.
Further, in the case of the third embodiment having intersecting wirings, it is considered that wiring by a plurality of processes is necessary, but such a process is not necessary in the case of using the covered wire.
In the manufacture of an IC card, it is necessary to correctly align and connect the antenna connection terminals of each IC module to each antenna coil connection end.
[0041]
Next, the present inventionUsed forThe IC module will be described. The present inventionUsed forSince the IC module needs to have an antenna connection terminal corresponding to each embodiment of the IC card of the present invention, three embodiments will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 shows the present invention.Used
[0042]
In the first embodiment of the IC module, the
Similarly, the
[0043]
In the second embodiment of the IC module, the
Similarly, the
[0044]
In the third embodiment of the IC module, the
Similarly, the
In the IC module of this form, the antenna connection terminals of the pads A1 and A2 are arranged on each side and are alternately arranged, so that the circuit structure is a laminated structure, but the multilayer wiring technology has been established in this field. Technology.
[0045]
The
Of course, IC modules other than those shown in the figure corresponding to other embodiments of the IC card are possible, and can be easily implemented by those skilled in the art with reference to the above embodiments.
[0046]
【Example】
(Example)
An embodiment will be described with reference to FIGS.
<Preparation of antenna sheet>
As the antenna sheet, a material obtained by laminating a milky white vinyl
The
[0047]
<Preparation of card base>
The
The stack of card base materials is introduced into a press machine, cooled by hot press (conditions: 0.03 MPa, 150 ° C., time 40 minutes), brought into an integrated state, and taken out into individual card sizes. Disconnected.
[0048]
<Installation of IC module>
Thereafter, the embedded
Next, four conductive recesses with a diameter of 2 mm for antenna connection were excavated from the surface of the first embedded recess using an end mill. By setting the depth of the concave portion for conduction to 430 μm from the surface of the card base body, the depth reaches almost the center of the antenna coil
[0049]
As the contact /
In the completed IC card, the terminal is hardly peeled off under severe handling during use, and the non-contact communication function is remarkably reduced.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, in the IC card of the present invention, conduction between one non-contact communication function unit pad of the IC module and the antenna coil connection end is performed between the plurality of antenna connection terminals and the antenna coil connection end. Therefore, even if one terminal is peeled off, the entire conduction is not lost, and the reliability and reliability of connection can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an IC card according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an IC card according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an IC card according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows the present invention.Used forIt is a rear view which shows
FIG. 5 is a rear view showing a second embodiment of the IC module.
FIG. 6 is a rear view showing a third embodiment of the IC module.
FIG. 7 is a plan view showing an example of a contact / non-contact IC card.
FIG. 8 is a diagram showing an IC module embedded recess.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view when an IC module is mounted.
[Explanation of symbols]
1 Contact / non-contact IC card
2 IC chip for both contact and non-contact
3 Adhesive sheet
5 circuits
6 Bonding wire
10 IC module
11 Mold part
121-128 Antenna connection terminal
21 IC card base
22 buried recess
24 Antenna coil
151,152 Concave recess
211,212 Core sheet
213,214 Oversheet
221 First embedded recess
222 Second recessed recess
241,242 Antenna coil connection end
241a, 241b, 241c, 241d Antenna coil connection end
242a, 242b, 242c, 242d Antenna coil connection end
A1, A2 Non-contact communication function part pad
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