JP4327600B2 - マイクロ回路カードを作成する方法 - Google Patents

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Description

本発明は、サポートカードと、マイクロ回路（ｍｉｃｒｏｃｉｒｃｕｉｔ）を搭載するモジュールであってこのマイクロ回路がサポートカード中にある開いた空洞（ｏｐｅｎ ｃａｖｉｔｙ）にインストールされるモジュールと、を備えるマイクロ回路カードを作成する方法に関する。本発明のさらに特有の目的は、他のサポートカードへ移植するためにその機能に影響を与えることなくこの種のモジュールを取り外すという種の不正行為に対抗することにある。
全ての分野において、マイクロ回路の発達は安全基準に関する疑問を招く。この基準の１つとして、サポートカードからモジュールを引き抜こうとする試みが失敗に終わらなければならないということであり、すなわち、それがマイクロ回路および／またはその接続の破壊に終わらなければならないということである。特にマイクロ回路を有する身分証明書を製造することが予想されていることから、この分野においては、開発する必要性が著しく感じられている。
サポートカード中の空洞に取付けられるモジュールは、プリント回路を形成しかつ一方の側にマイクロ回路を搭載するサポートフィルムを備える。現在使われている技術の多くは、破壊することなくモジュールを取り外すことができる。これは、モジュールが、空洞の開いている側と底面の側との間で定まる外周の面にしばしば取り付けられているからであり、このマイクロ回路は、しばしばコーティングされ、空洞自体に収容される。モジュールを離させるために空洞のエッジとモジュールのエッジとの間にツールを挿入することは比較的簡単である。これを注意深くやれば、分離が、マイクロ回路および／またはその接続の破壊を導くことはない。空洞の底面をマイクロ回路のコーティングに接続するために微量の接着剤を加えることが提案されている。しかしながら、コーティングの樹脂と接着剤との間にツールを挿入することができるのであるならば、まだ取外しは可能なままであるといえる。本出願人によって提案された別の技術は、マイクロ回路を保護する樹脂をこの樹脂が重合する前に空洞自体に堆積させてこの樹脂でマイクロ回路をコーティングすることである。この技術は、モジュールを取り外すことをより一層難しくはするが、樹脂が空洞の壁、特に空洞の底面への接着力が大きく依存するので結果的にはコントロールが難しくなる。本発明はこの技術を改良することを目的とする。
本発明は、特に、カード本体と、一方の面にマイクロ回路を搭載するプリント基板を形成するサポートフィルムを備えるモジュールと、を備えるマイクロ回路カードを作成する方法に関し、ここでは、モジュールは、カード本体中の空洞に、該空洞を少なくとも部分的に満たしマイクロ回路を取り囲むような樹脂を用いて固定されるが、空洞の壁への樹脂の接着力が、モジュールのサポートフィルムへの樹脂の接着力よりも多くなるように、増加させられることを特徴とする。
樹脂の接着力を、空洞の壁、特に空洞の底面を適切に表面処理することによって変えてもよい。この表面処理は、粗さの増加に、および／または、処理された表面の化学的な改質、に反映されるが、処理された表面への樹脂の接着力を、十分に増加させて、特にモジュールのサポートフィルムへの同樹脂の接着力よりも強くなるようにする。空洞のエッジとモジュールのエッジとの間にツールを挿入することによってモジュールを取り外そうとする不正な試みがあった場合には、樹脂からサポートフィルムをせいぜい引き離す結果にとどまり、マイクロ回路およびその接続線は空洞に取り付けられた樹脂に埋め込まれたままである。この結果、このようにして取り外されたモジュールは使い物にならなくなる。
この種の表面処理の成否は、特に、表面処理手段のセッティングをコントロールすることにかかっている。
逆説的に言えば、本発明を開発していく中で、低表面エネルギー（典型的には４５ｍＮ／ｍ未満）を有するプラスチック物質、すなわち、空洞の底面におけるコーティングにしばしば利用される樹脂に対して本質的に弱い接着力を有するもの、および、空洞の外周にモジュールを固定するための接着剤さえに対しても本質的に弱い接着力を有するもの、からカード本体を作るのが好適であるということがわかっている。これは、本質的に弱い表面エネルギーを有するこの種の物質からはじめることで、表面処理手段の設定パラメータと表面処理後に得られる接着力との間にさらに良い相関関係が得られるからである。さらに、後述するが、低表面エネルギーとして知られ、かつマイクロ回路カードの分野ではこのような理由から今までであまり使われていなかった物質は、最良の機械的強度および温度特性を有し、このことは、マイクロ回路カードによりさらに長いサービス寿命を与える可能性がある。
この例には限定されないが、カード本体は、少なくとも空洞の底面がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネイト、もしくはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなるように作成される。カード本体の全体をこの種の物質から作成する必要はない。例えば、カード本体をプラスチック物質、可能なら種々の物質、の複数の層を積層することによって作成するのであるならば、空洞の底面の深さにおける層を低表面エネルギーを有するプラスチック物質、例えば上述の物質のうちの１つとすることで十分であろう。ＰＥＴの場合、特にポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴＦ）を使うことができる。
もしカード本体がこのやり方によって、すなわち複数のフィルムを積層することによって作られるのならば、空洞は、低表面エネルギーのプラスチック物質を露出するために正しい深さを達成するようにこの工程は注意深く行い、このプラスチック物質が空洞の底面を形成するようにカード本体の深さ方向に加工することによって、積層後に生成される。もちろん、この加工は、ワンピースのカード本体の上で、すなわち低表面エネルギーのプラスチック物質の固体ブロックからつくられたものの上で実行できる。別の可能性としてはカード本体をモールドするということがあり、この場合では、モールド中に空洞が形成される。モールド処理に使われるプラスチック物質は、低表面エネルギーが選択され、例えば上述の物質のうちの１つである。
表面処理は、処理された表面の機械的および／または化学的改質を作り出すレーザビーム処理を備えてもよい。ＹＡＧレーザビーム生成器もしくはＣＯ2レーザビーム生成器で良好な結果が得られる。
この処理では、例えばランプを用いて、紫外線バンドで発するエキシマレーザビーム生成器を使うレーザ処理も可能であるならば一緒に使って、紫外線にさらすことによって、底面の表面が化学的に改質される。エキシマレーザ、特にアルゴン−フッ素レーザおよびキセノン−塩素レーザを、この目的のために使うことができる。
空洞の表面の状態は、特定のガスを使ったプラズマ処理もしくは空気中におけるプラズマ処理（コロナ処理）によっても改質できる。このタイプの処理は、表面の化学的改質に反映される。
レーザ処理は、樹脂の接着力の増加を促進する化学的改質を微小空洞の生成に結びつけるという利点を有する。
上述の処理手段のオペレーティングパラメータは、プラスチック物質、特に低表面エネルギーのプラスチック物質の表面状態の改質を制御するために正確に調整することができる。
上述の表面状態の調整工程の後、本方法は、必要な量の樹脂をこのやり方で処理された空洞の底面上に堆積させ、そのマイクロ回路が液体樹脂によって囲まれるように空洞にモジュールを配置することによって、完了する。そして樹脂は重合する。使われる樹脂のタイプにもよるが、熱処理によって、あるいは、モジュールを実装した後の熱処理に続く紫外線照射によって、重合が得られる。モジュールを空洞の外周面に固定するのに使われる接着剤は、冷却接着剤もしくは加熱活性化接着剤でよい。重合後、樹脂は、モジュールの表面および処理された空洞の内側表面の両方に接着する。しかし、モジュールへの樹脂の接着力は、空洞の底面への同樹脂の接着力よりも低い。この結果、モジュールを引き抜こうとする試みがなされた場合には、モジュールは破壊される。
添付の図面を参照し、例示的に与えられた本発明による方法の一実施例の以下の説明を踏まえて、本発明をより理解し、他の利点もより明確に表されよう。
本発明の方法は、図１〜５に示された連続する工程を備える。図１において、カード本体１１は、低表面エネルギーを有するプラスチック本体から形成される。この例では、カード本体はモールドされ、空洞１２は、モールド１４の構成部品の１つの特定の形状に従うモールド工程中に形成される。図１ａに示されるように、カード本体１１ａがプラスチック物質の薄いシートから切り出される場合は、空洞１２ａは、機械的加工によって形成することができる。既に述べたように、カード本体が種々のプラスチック物質の複数のフィルムを積層することによって作られる場合は、空洞の底面を構成するこのフィルムは予定された処理を受けなければならないので、加工される最大の深さにあるフィルムは、低表面エネルギーのプラスチック物質とすることができる。
図２は、これら表面処理の１つを図示するものであり、すなわち、少なくとも空洞１２の底面１６を、例えばＹＡＧ生成器である生成器１９によって生成されるレーザビーム１８にさらされる。示された例では、空洞は外周の面２０を備えるが、その面上ではモジュールのエッジが置かれる。この周辺の平面は同じ処理によって支配できる。
図３は、金属の接続ランド２４、２５を定めるプリント基板を形成するサポートフィルム２３からなる標準的なモジュール２２を示す。マイクロ回路２６は、プリント基板の他の側に取り付けられる。この入出力は、ワイヤ２８によってプリント基板の種々の接続ランドに接続される。加熱活性化接着剤２９は、マイクロ回路２６を搭載するサポートフィルム２３の面の外周に堆積される。所定の量の樹脂もまた空洞に堆積され、モジュール２２は、まだ液体である樹脂によってマイクロ回路が取り囲まれるように空洞中に位置される。接着剤２９は、空洞の外周の面２０上に残っている。モジュールがこのように取り付けられたとき、まだ液体である樹脂は、実質的に空洞全体を満たすが、あるいは、空洞の少なくとも大部分を満たす。この樹脂は、特に、マイクロ回路の周り中のサポートフィルム２３の内側の面に接触する。この樹脂は、マイクロ回路を取り囲む。この状況は図４に示される。樹脂が重合すると、モジュールはカード本体１１と完全に接着する。不正行為を試みた場合、マイクロ回路２６およびその接続をコーティングする樹脂３０は、空洞の底に取り付けられたままであるが、モジュールのサポートフィルム２３は、一方では樹脂から離れて接続ワイヤ２８とマイクロ回路２６との分離を導き、他方では電気接続のランド２５から離れる。したがって、このモジュールは、使えなくなり、他のカードに取り付けできなくなる。
カード本体および空洞の製造を示す図である。 図１のステップの変形例を示す図である。 空洞の底面の表面処理を示す図である。 マイクロ回路のモジュールの空洞への埋め込みを示す図である。 完成したカードを示す図である。 モジュールを引き抜こうという不正行為を試みた場合におけるモジュールの破壊を示す図である。

Claims (19)

  1. カード本体（１１）と、一方の面にマイクロ回路（２６）を搭載するプリント基板を形成するサポートフィルム（２３）を備えるモジュール（２２）と、を備えるマイクロ回路カードを作成する方法であって、空洞（１２）を少なくとも部分的に満たし前記マイクロ回路を取り囲む樹脂を用いて、前記モジュールが前記空洞（１２）中に固定される方法において、前記空洞（１２）の少なくとも一部分の表面状態が、処理された表面への前記樹脂（３０）の接着力を増加するよう改質され、前記空洞（１２）の壁への前記樹脂（３０）の接着力は、前記モジュールの前記サポートフィルム（２３）への前記樹脂の接着力よりも実質的に大きいことを特徴とする方法。
  2. 前記カード本体（１１）は、低表面エネルギーのプラスチック部材から作られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記カード本体（１１）は、前記空洞（１２）の少なくとも底面がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるように作られることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 前記カード本体（１１）は、前記空洞（１２）の少なくとも底面がポリカーボネイトからなるように作られることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  5. 前記カード本体（１１）は、前記空洞（１２）の少なくとも底面がポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなるように作られることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  6. 前記カード本体（１１）はプラスチック物質の複数の層を積層することで作られることと、前記空洞の底面を形成する層は低表面エネルギーのプラスチック物質からなることとを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記空洞（１２ａ）は、前記カード本体の深さ方向に加工されることで形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記カード本体（１１）はモールドによって作られ、前記空洞（１２）は、前記のモールド中に形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記空洞の表面状態は、処理された表面の機械的および／または化学的な改質を作り出すレーザ処理（１８）によって改質されることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記レーザ処理は、ＹＡＧレーザビーム生成器（１９）によってもたらされることを特徴とする請求項９に記載の方法。
  11. 前記レーザ処理は、エキシマレーザビーム生成器によってもたらされることを特徴とする請求項９に記載の方法。
  12. 前記表面の状態は、ガスプラズマ処理を使って改質されることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記表面の状態は、コロナ処理を使って改質されることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記表面の状態は、紫外線処理を使って改質されることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記表面の状態の改質工程の後、必要な量の樹脂（３０）が前記空洞の底面に堆積され、前記モジュール（２２）はそのマイクロ回路（２６）が液体の樹脂によって取り囲まれるように前記空洞内に位置し、前記樹脂は重合されることを特徴とする請求項２〜１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記空洞（１２）は開いている側を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  17. 前記モジュール（２２）が、前記空洞（１２）の開いている側と底面の側との間で定まる外周の面に取り付けられていることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  18. 前記マイクロ回路（２６）は、前記プリント基板の接続ランド（２４、２５）に接続されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  19. 前記マイクロ回路（２６）は、前記プリント基板の前記接続ランド（２４、２５）とは反対側に取り付けられることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
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