JP4734719B2 - Ｉｃカードとその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路部が形成された第１の基材と他の基材とを、第２の基材で接合するＩＣカードとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
非接触ＩＣカードは、データの読み出し及び書き込みを行う外部リーダ・ライタとの間で、データ信号及び電力を送受信するアンテナコイル、信号処理を行うＩＣチップなどの電子部品、及び、これらを実装して接続する基板などから構成されている。
【０００３】
アンテナコイルの形態は、被覆銅線などを周回して形成した巻き線式コイル、銅箔などの金属をプラスチックフィルムなどの絶縁材料にラミネートしたものをエッチング法によってパターニングして形成するエッチングコイル、又は、導電性インクを用いてシルクスクリーン印刷法によって形成するプリントコイルなどがある。
【０００４】
非接触式ＩＣカードの製造方法は、アンテナコイルと、ＩＣチップ，コンデンサなどの電子部品とを接続してコンポーネントとして実装した後に、このコンポーネントを射出成形されたプラスチックケースに収納するか、又は、プラスチックフィルムを複数積層してコンポーネントを内包するのが、一般的である。
【０００５】
しかし、最近、ＩＳＯ規格に定められた０．７６±０．０８ｍｍという厚さを達成するために、プラスチックフィルムを複数積層して薄型化を図る方法が多くとられるようになってきている。
例えば、このアンテナコイルと、ＩＣチップ，コンデンサなどの電子部品を接続したコンポーネントをフィルム上で形成し、これをプラスチックフィルムでラミネートして内包する方法では、カード表面を凹凸がない平滑な面とするために、通常、ホットメルトタイプの接着剤や、ＰＶＣ，ＰＥＴ−Ｇ等の熱塑性のある材料によって積層する方法がとられる。
【０００６】
図９は、従来の一般的な非接触ＩＣカードの積層前の状態を示す分解斜視図である。
図９において、１は、基板１ａ上に電子部品で構成したカード９枚分の回路を搭載したコンポーネントフィルムである。１ｂ，１ｂ・・・１ｂは、ＩＣチップであり、１ｃ，１ｃ・・・１ｃは、アンテナ回路である。２ａ，２ｂは、カード表面を保護するためのラミネート用のフィルム（積層フィルム）３ａ，３ｂを、コンポーネントフィルム１の表裏に接着して積層する接着剤層である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような非接触ＩＣカードは、一般的に、一日のうちに何回も使用することが多く、その都度、使用者の目に触れるものであり、カード表側の体裁がきれいであることが好まれる。従って、見た目に美しく、平滑であることが、特に重要である。
ところが、前述した方法により、非接触ＩＣカードを製造するときに、カード表面に凹凸なく、平滑な面にするためには、コンポーネントフィルム上のＩＣチップ，コンデンサ，アンテナコイル等の金属部品が、熱塑性がないので、ホットメルトタイプの接着剤やＰＶＣ，ＰＥＴ−Ｇ等の熱塑性のある材料を、それら部品部の体積分だけ、周辺部に押し流して、厚さを一様にする必要がある。
【０００８】
図８は、従来の非接触ＩＣカードの一部を拡大して示した断面図である。
従来の非接触ＩＣカードは、基板１ａ上に実装されたＩＣチップ１ｂとラミネートフィルム３ａの間に挿入された接着剤層２ａの部分が、積層加工の過程で接着剤の加熱による流動性が不十分であるために、周辺部への拡散によって逃げきれずに残り、ラミネートフィルム３ａの一部を盛り上げてしまい、カード表面に部分的な突出部を作ってしまう。
この例では、アンテナコイルの回路１ｃの部分は、一応、カード表面に凸部を作らずに済んでいるが、接着強度を確保するために、流動性を犠牲にすると、この部分でも、カード表面に凸部を作ってしまうことがある。
【０００９】
良好な製品を得るためには、接着剤に流動性と接着強度を満足する材料を選定する必要があるが、次の理由により極めて難しい。
前述したフィルム上に形成されたコンポーネントは、一般的に電子部品を接続するときに、はんだづけ、溶接，異方導電性フィルム等による接続に代表されるように、加熱，加圧により達成される。これらは、きわめて短時間で接続可能な上に、接続に関して高信頼性を得られることから広く採用されている。
その場合に、コンポーネントが形成されるフィルムは、それらの接続条件下でも、安定した寸法精度，物理強度が得られるような素材が選定される。それらは、物理的科学的に安定したプラスチックフィルムであることが多い。それらを貼りあわせるための接着剤も限られたものになる。
【００１０】
一方、カード化のときに、積層するフィルムは、カードとしての特性を備えたものを選定する必要がある。例えば、色，質感，材料コストの他に、物理強度，加工適性，安全性などが要求される。特に、加工適性においては、カード形状にするための加工、例えば、貼りあわせ，打ち抜き，印刷などが可能であることが最低条件となる。
【００１１】
そのような性質の異なるフィルムは、積層によりカード化する場合に、これらを貼り合わせるために、接着剤又は熱により、フィルム間を接合させる必要があるが、所定の接着強度が得られる材料の開発にコストと多くの時間を必要とし、解決すべき問題点が多い。例えば、コンポーネントが形成されたフィルムには、よく接着するが、カード用のフィルムには、接着しない場合がある。また、その逆の場合もある。フィルムの融着にいたっては、ほぼ同じ材料でなければ全く強度が確保できない等々の問題がある。
さらにこの上に、材料の流動性を要求した場合に、カード表面の凹凸は、なくなり平滑になるが、接着強度が出ないという問題が発生する。
【００１２】
本発明の課題は、十分な接着強度が得られる接着材料を使用しても、カード表面の凹凸を解消することができるＩＣカードとその製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、表面に回路部が形成された第１の基材と、前記第１の基材とその第１の基材に積層される他の基材とを接合し、加工時に流動性を有する第２の基材と、を含むＩＣカードにおいて、前記第１の基材に形成され、前記回路部の体積分の前記第２の基材を吸収する体積吸収部を備え、前記体積吸収部は、前記回路部からの距離に応じて、その大きさを異ならせたこと、を特徴とするＩＣカードである。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載のＩＣカードにおいて、前記体積吸収部は、前記第１の基材の前記回路部の周辺に設けられた孔部又は凹部であること、を特徴とするＩＣカードである。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のＩＣカードにおいて、前記体積吸収部は、前記回路部の体積に応じて、その大きさを異ならせたこと、を特徴とするＩＣカードである。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１に記載のＩＣカードにおいて、前記他の基材は、前記第１の基材の両側に設けられており、前記体積吸収部は、孔部であり、前記両側の他の基材は、前記孔部を通して、前記第２の基材で接合される部分を有すること、を特徴とするＩＣカードである。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のＩＣカードを製造するＩＣカードの製造方法において、前記第１の基材に前記回路部を形成する回路部形成工程と、前記第１の基材に前記回路部の体積分の前記第２の基材を吸収し、前記回路部からの距離に応じて、その大きさが異なる体積吸収部を形成する体積吸収部形成工程と、前記第２の基材を前記第１の基材と前記他の基材に挟んで流動化させ、前記第２の基材の体積余剰部を前記体積吸収部に吸収させながら、前記第１の基材と前記他の基材とを接合する接合工程と、を備えたことを特徴とするＩＣカードの製造方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面などを参照して詳しく説明する。
図１は、本発明によるＩＣカードの実施形態を、カード単体について積層加工する以前の状態で示した分解斜視図である。
なお、実際のカードの製造工程では、図９に示した従来カードと同様な方法（９面付け）で加工される。
【００２０】
本実施形態のＩＣカードは、コンポーネントフィルム１０と、接着剤層２１，２２と、積層フィルム３１，３２等とを備えている。
コンポーネントフィルム１０は、表面にＩＣチップ１２ａ，アンテナコイル１２ｂなどの回路部が形成されたフィルム（第１の基材）である。このコンポーネントフィルム１０には、回路部の体積分の接着剤層２１，２２を構成する流動化した接着剤を吸収する体積吸収部となる多数の孔１３ａ，１３ａ・・・１３ａ，１３ｂ，１３ｂ・・・１３ｂ，１３ｃ，１３ｃ・・・１３ｃなどが形成されている。
【００２１】
接着剤層２１，２２は、コンポーネントフィルム１０とそれに積層される積層フィルム（他の基材）３１，３２とを接合し、加工時に流動性を有する接着剤又は融着フィルムなどの基材（第２の基材）である。
積層フィルム３１，３２は、コンポーネントフィルム１０に積層され、最も外側に配置されてカード全体を保護するフィルム（他の基材）である。
【００２２】
次に、この非接触ＩＣカードの製造方法について説明する。
まず、コンポーネントフィルム（第１の基材）１０は、基板１１上に、ＩＣチップ１２ａ，アンテナコイル１２ｂなどの回路部が形成される（回路部形成工程）。このときに、この基板１１には、予め、回路部の実装予定位置の周辺に、本発明の体積吸収部となる多数の孔１３ａ，１３ａ・・・１３ａ，１３ｂ，１３ｂ・・・１３ｂ，１３ｃ，１３ｃ・・・１３ｃなどが開けらる（体積吸収部形成工程）。
【００２３】
その後に、コンポーネントフィルム１０は、接着剤層２１，２２によって、積層フィルム３１，３２の間に挟むようにして積層して、接合される（接合工程）。このとき、孔１３ａ，１３ａ・・・１３ａ，１３ｂ，１３ｂ・・・１３ｂ，１３ｃ，１３ｃ・・・１３ｃには、基板１１の表裏面を貫通し、前述した積層加工時に、接着剤層２１，２２を構成する接着剤の一部が流入する。
【００２４】
図２は、ＩＣチップ１２ａとその周辺の孔１３ａ，１３ａ・・・１３ａの配置例を示す説明図（平面図）である。但し、図中のａは、孔１３ａが円形の例であり、ｂは、孔１３ｂが長方形の例である。
図３は、アンテナコイル１２ｂの一部と、その周辺の孔１３ｃ，１３ｃ・・・１３ｃの配置例を示す説明図（平面図）である。
図２又は図３に示すように、基板１１上に回路部を構成するＩＣチップ１２ａやコンデンサ、アンテナコイル１２ｂなどの部品の周辺部に、多数の孔１３ａ，１３ａ・・・１３ａ（又は１３ｂ，１３ｂ・・・１３ｂ）や、１３ｃ，１３ｃ・・・１３ｃなどを開けることによって、基板１１上の部品の上側にある接着剤層２１の一部が、部品の体積分（余剰分）だけ基板１１の孔１３ａ，１３ａ・・・１３ａ，１３ｂ，１３ｂ・・・１３ｂ，１３ｃ，１３ｃ・・・１３ｃへ流れ込むので、表面の凹凸が解消される。
【００２５】
図４は、この凹凸が解消される状況を示す説明図（断面図）である。
図５は、図４の過程を経て凹凸が解消された状態を、図８の従来例に対比して示した説明図（断面図）である。
【００２６】
なお、接着剤層２１がＩＣチップ，コンデンサ，アンテナコイルなどの部品に対して接着しなくても、孔へ流れ込んだ接着剤層２１，２２が基板１１の両面でつながることによって、必要な接着強度は十分確保できる。
これらの孔の形状，サイズ，個数，配置は、目的とする平滑性が得られ、かつ、基板１１がコンポーネント形成のために問題が発生しない程度で設ければよい。その手段も、抜き刃，レーザ光などを使用し、基板１１の性能を損なわなければよい。
【００２７】
図６及び図７は、基板１１上のＩＣチップなどの部品周辺に配置する孔の状態の応用例を示す説明図（平面図）である。
図６の場合には、孔は円形であり、ＩＣチップ１２ｃの周辺で最も近い場所に比較的大きい径の孔１３ｄ，１３ｄ・・・１３ｄを配置し、その外側に、やや小さい径の孔１３ｅ，１３ｅ・・・１３ｅを配置し、最も外側に、最も小さい孔１３ｆ，１３ｆ・・・１３ｆを配置してある。
【００２８】
図７の場合には、孔は角形（長方形又はＬ字形）であり、ＩＣチップ１２ｃの周辺で最も近い場所に、比較的大きい孔１３ｇ，１３ｈなどを配置し、その外側に、やや小さい径の孔１３ｉ，１３ｉ・・・１３ｉを配置をしてある。
図６、図７のいずれの場合も、図２と同様の効果が得られ、特に、ＩＣチップ１２ｃが比較的に大きい場合に適し、接着剤層２１の流入を、より速やかにすることができる。
なお、これらの孔の形状と配置は、図２，図７，図８に示すものに限定されることはなく、他にも色々な形，大きさ，配置の組み合わせをすることも可能である。
【００２９】
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、体積吸収部は、孔の例で説明したが、凹部を形成してもよい。また、体積吸収部は、ＩＣチップ等の体積に応じて、孔や凹部の大きさを変更することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の基材に形成される回路部の周辺に、加工時に流動化する第２の基材の、前記回路部の体積分を吸収する体積吸収部を設けたので、第１の基材と他の基材との間の、前記回路部分の第２の基材が体積吸収部に吸収され、カード表面に凹凸を生じさせないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非接触ＩＣカードの実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１のＩＣチップと周辺の孔の配置例を示す説明図（平面図）である。
【図３】アンテナコイルの一部と周辺の孔の配置例を示す説明図（平面図）である。
【図４】ＩＣチップ周辺の凹凸が解消される状況を示す説明図（断面図）である。
【図５】図４の過程を経て凹凸が解消された状態を示す説明図（断面図）である。
【図６】部品周辺の孔（円形）の配置の応用例を示す説明図（平面図）である。
【図７】部品周辺の孔（角形）の配置の応用例を示す説明図（平面図）である。
【図８】従来の非接触ＩＣカードの一部を拡大して示した説明図（断面図）である。
【図９】従来の非接触ＩＣカードの複数枚分を加工積層する以前の状態で示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１，１０ コンポーネント部
１ａ，１１ 基板
１ｂ，１２ａ ＩＣチップ
１ｃ，１２ｂ アンテナ回路
２ａ，２ｂ，２１，２２ 接着層
３ａ，３ｂ，３１，３２ 積層フィルム

Claims (5)

1. 表面に回路部が形成された第１の基材と、前記第１の基材とその第１の基材に積層される他の基材とを接合し、加工時に流動性を有する第２の基材と、を含むＩＣカードにおいて、
   前記第１の基材に形成され、前記回路部の体積分の前記第２の基材を吸収する体積吸収部を備え、
   前記体積吸収部は、前記回路部からの距離に応じて、その大きさを異ならせたこと、
   を特徴とするＩＣカード。
2. 請求項１に記載のＩＣカードにおいて、
   前記体積吸収部は、前記第１の基材の前記回路部の周辺に設けられた孔部又は凹部であること、
   を特徴とするＩＣカード。
3. 請求項１又は請求項２に記載のＩＣカードにおいて、
   前記体積吸収部は、前記回路部の体積に応じて、その大きさを異ならせたこと、
   を特徴とするＩＣカード。
4. 請求項１に記載のＩＣカードにおいて、
   前記他の基材は、前記第１の基材の両側に設けられており、
   前記体積吸収部は、孔部であり、
   前記両側の他の基材は、前記孔部を通して、前記第２の基材で接合される部分を有すること、
   を特徴とするＩＣカード。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のＩＣカードを製造するＩＣカードの製造方法において、
   前記第１の基材に前記回路部を形成する回路部形成工程と、
   前記第１の基材に前記回路部の体積分の前記第２の基材を吸収し、前記回路部からの距離に応じて、その大きさが異なる体積吸収部を形成する体積吸収部形成工程と、
   前記第２の基材を前記第１の基材と前記他の基材に挟んで流動化させ、前記第２の基材の体積余剰部を前記体積吸収部に吸収させながら、前記第１の基材と前記他の基材とを接合する接合工程と、
   を備えたことを特徴とするＩＣカードの製造方法。

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