JP4845179B2 - Ｉｃチップの補強板および用紙 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣチップを固定した状態で、柔軟なシート状の製品に内蔵されるＩＣチップの補強板およびその補強板を内蔵した用紙に関する。

特許文献１〜５には、ＩＣカードなどのシート状の製品にＩＣチップを内蔵し、そのＩＣチップを補強部材で囲むことで、製品の撓み変形によるＩＣチップの破損などを防止するものが開示されている。特許文献６には、下部紙層と上部紙層との間にＩＣチップを内包した不織布をすき込んだ多層すき合わせ紙が開示されている。

特許文献１では、フレキシブル基板に固定したＩＣチップを保護キャップで覆って保護している。特許文献２では、オーバーシートに固定したＩＣチップの周囲をリング状の補強用枠体で囲って保護している。特許文献３では、基板に固定したＩＣチップをエポキシ樹脂で被覆するとともに、該エポキシ樹脂の上側に補強板を配している。特許文献４・５では、基板（シート）に固定したＩＣチップの上面に補強材を固定してある。

特開平１１−１１０６１号公報（段落番号００２７−００２８、図６） 特開２００１−７６１１０号公報（段落番号００１７−００１８、図１−２） 特開２００３−１４１４９４号公報（図１−２） 特開２００３−２９６６８６号公報（段落番号００２６、図１） 特開２００４−１９２５６８号公報（図１−３） 特開２００５−１７１３９６号公報（図１）

特許文献１〜５では、ＩＣチップが基板やオーバーシートに固定されている分だけ基板やオーバーシートの撓み変形の影響を受けて破損し易い。しかも、特許文献３では、ＩＣチップをエポキシ樹脂で被覆したうえで、該エポキシ樹脂が固まる前に補強板を配することになり、その作業が容易ではない。特許文献６では、抄紙の際にＩＣチップを不織布に内包した状態で下部紙層と上部紙層との間に挿入してすき込んでいるが、ＩＣチップを保護するための補強部材を有していないため、その後の用紙製造工程、さらには印刷工程における各種のロールなどの荷重によってＩＣチップが破損するおそれがある。

本発明の目的は、ＩＣチップが柔軟なシート状の製品に内蔵されていても、ＩＣチップを確実に保護でき、またその保護のための作業が容易なＩＣチップの補強板を提供することにある。

本発明は、図１に示すごとく、ＩＣチップ３を固定した状態で、柔軟なシート状の製品に内蔵される硬質の補強板６であって、ＩＣチップ３を収容する凹部１１を上面に設けてあって、凹部１１の底面にＩＣチップ３を固定するようになっており、凹部１１の深さ寸法Ｈが、ＩＣチップ３の厚さ寸法Ｌ１よりも大きくなるよう設定されていることを特徴とする。ここでの製品には、ＩＣカード、各種の入場券、商品タグあるいは各種の証明書などが該当する。

ＩＣチップ３は、その上面にアンテナコイル５の端部１０を接合したものであってもよい。その場合、補強板６の上面には、アンテナコイル５が通る溝１２を凹部１１から補強板６の周縁まで設けておく。凹部１１の深さ寸法Ｈは、ＩＣチップ３の厚さ寸法よりも大きくなるよう設定する。ＩＣチップ３の上面に、アンテナコイル５の端部１０が接合されるバンプ９を設けてある場合には、前記ＩＣチップ３の厚さ寸法は、ＩＣチップ３の下面からバンプ９の上面までの厚さ寸法Ｌ２が該当する。前記溝１２は、所定間隔を隔てて少なくとも２本形成し、隣り合う溝１２・１２間に中間壁部１６を存在させることができる。

補強板６は、柔軟性を有するフィルム状の基板２に保持された状態で製品に内蔵することができる。また、補強板６は、不織布で形成した基板２にすき込まれて保持されてもよい。

かかるＩＣチップ３を固定した補強板６又はその補強板６をすき込んだ不織布を紙層にすき込んで用紙２２を形成することができる。

本発明によれば、ＩＣチップ３が補強板６の凹部１１の底面に固定されており、その凹部１１の深さ寸法ＨをＩＣチップ３の厚さ寸法Ｌ１よりも大きく設定してあるので、ＩＣチップ３は凹部１１内に完全に収容されている。したがって、ＩＣチップ３の全体が機械的強度の高い補強板６でしっかりと保護され、製品が撓み変形してもＩＣチップ３に破損などが生じることはない。しかも、ＩＣチップ３を補強板６の凹部１１の底面に固定するだけでよいので、ＩＣチップ３の保護のための作業が容易である。

ＩＣチップ３の上面にアンテナコイル５を接合するバンプ９を有するときに、凹部１１の深さ寸法Ｈが、ＩＣチップ３の下面からバンプ９の上面までの厚さ寸法Ｌ２よりも大きく設定されていると、製品が撓み変形してもＩＣチップ３の破損などを防止できるとともに、ＩＣチップ３からバンプ９が剥がれることも確実に防止できる。

補強板６の上面に、アンテナコイル５を通す少なくとも２本の溝１２・１２が設けられているときに、隣り合う溝１２・１２間に中間壁部１６が存在すると、この中間壁部１６・１６の上面で補強板６の凹部１１および溝１２の上側を覆う外装シート７を支持するので、補強板６の上側の外装シート７上に荷重が加わっても、その荷重がＩＣチップ３やバンプ９に加わることが低減される。

本発明は、アンテナコイル５と、ＩＣチップ３を固定した補強板６とがフィルム状の基板２などに保持されることで製品がより柔軟になっていても、ＩＣチップ３を確実に保護することができる。

ＩＣチップ３を固定した補強板６又はその補強板６をすき込んだ不織布をすき込んだ用紙２２は、その用紙２２に内蔵したＩＣチップ３を確実に保護することができる。

（実施例１） 図１ないし図３は、本発明に係る補強構造を適用したインレットの実施例１を示しており、インレット１は、図１に示すごとく、柔軟性を有するフィルム状の基板２と、メモリや通信制御部などを有するＩＣチップ３と、ＩＣチップ３に接合したアンテナコイル５と、前記ＩＣチップ３を固定する硬質の補強板６とを含む。インレット１の表裏に、柔軟性を有する外装シート７・７をそれぞれ積層することにより、インレット１は、柔軟性を有する非接触型ＩＣカードなどの製品に加工される。つまり、ＩＣチップ３とアンテナコイル５と補強板６とは、柔軟なシート状の製品に内蔵されることになる。

基板２は、紙や各種繊維製の不織布で形成され、アンテナコイル５と、ＩＣチップ３が固定された補強板６とを保持する。つまり、アンテナコイル５と補強板６とは、基板２上に接着剤などで貼り付ける。なお、アンテナコイル５と、ＩＣチップ３を固定した補強板６とは、基板２を構成する不織布にすき込んで保持してもよい。

ＩＣチップ３は、平面視で正方形状になっており、上面の対角位置にバンプ９・９がそれぞれ設けられている。バンプ９・９は、ニッケルや金をＩＣチップ３の上面にメッキすることで形成する。アンテナコイル５は、銅線をポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）などで被覆したアンテナ線で形成してあり、このアンテナ線は、ＩＣチップ３を囲む四重の螺旋状に配した。アンテナコイル５の端部１０・１０は、平行に配して加熱圧着によってバンプ９・９にそれぞれ接合されている。

図３において、ＩＣチップ３の厚さ寸法Ｌ１は３０μｍ、各バンプ９の厚さ寸法は２０μｍとした。つまり、ＩＣチップ３の下面からバンプ９の上面までの厚さ寸法Ｌ２は、５０μｍとした。アンテナコイル５の外形寸法は４０μｍとした。

補強板６は、ステンレス板に対してエッチング加工やプレス加工を行うことで形成される。補強板６の上面中央には、図１および図２に示すごとく、ＩＣチップ３を収容する凹部１１を設けてある。凹部１１の向かい合う二辺１１ａ・１１ｂから補強板６の周縁までは、アンテナコイル５の端部１０・１０を通すために４本の溝１２が形成されている。凹部１１の一辺１１ａ側において隣り合う溝１２・１２と、凹部１１の他辺１１ｂ側において隣り合う溝１２・１２とはそれぞれ所定間隔を隔てており、隣り合う溝１２・１２間に中間壁部１６がそれぞれ存在する。凹部１１および各溝１２は、ハーフエッチング加工で形成する。ＩＣチップ３は、凹部１１の底面に両面テープで接着固定する。

補強板６は、縦横の寸法を2.５mm、厚さ寸法を１２０μｍとした。凹部１１は、縦横の寸法を1.５mm、深さ寸法Ｈを８０μｍとした。溝１２は、幅寸法を0.５mm、深さ寸法を凹部１１に等しい８０μｍとした。凹部１１にＩＣチップ３を接着固定するための前記両面テープの厚さ寸法は１０μｍとした。つまり、ＩＣチップ３および各バンプ９は、補強板６の上側へは飛び出さないようになっている（図３参照）。尤も、凹部１１内に配したアンテナコイル５は、補強板６内に収容されることが好ましいが、補強板６の上側に一部飛び出していてもよい。

外装シート７・７は、それぞれ合成樹脂や不織布などからなり、図３に示すごとく上下の外装シート７・７の間にインレット１を挟み込んだ状態で、上下一対のロール１３・１３を押し付けて熱圧着することにより、上下の外装シート７・７とインレット１とを一体化する。この後、外装シート７・７の外面に所定の印刷などを施して製品化する。その製品としては、先のＩＣカードのほか、各種の入場券、商品タグあるいは証明書などの書類１５（図４参照）などを含む。前記書類１５の場合には、インレット１は書類１５の隅部分などに配される。

ＩＣチップ３および各バンプ９が補強板６の凹部１１に収容されることにより、上下のロール１３・１３が押し付けられた際に、該ロール１３・１３の荷重は補強板６の上下面で受け止められる。したがって、前記ロール１３・１３の荷重がＩＣチップ３および各バンプ９に直に加わることが低減され、前記ロール１３・１３の荷重によってＩＣチップ３が割れたり、各バンプ９が剥がれたりすることなどを防ぐことができる。製品化したのちにその製品が撓み変形してもＩＣチップ３に破損などが生じることもない。

補強板６の隣り合う溝１２・１２間に中間壁部１６・１６が存在しているので、中間壁部１６・１６の上面でも補強板６の凹部１１および溝１２の上側を覆う外装シート７が支持される。したがって、製品化したのちに補強板６の上側の外装シート７上にペン先などが当たっても、ペン先などの荷重がＩＣチップ３および各バンプ９に加わることが低減される。

（実施例２） 実施例２では、図５に示すごとく、補強板６の前記溝１２の幅寸法を大きくして、中間壁部１６・１６を省略した。その他の点は、実施例１と同じであるので説明を省略する。

実施例２においても、製品が撓み変形してもＩＣチップ３の破損などをよく防止でき、ロール１３・１３の荷重は補強板６の上下面で受け止めるので、製造時にＩＣチップ３が割れたり、各バンプ９が剥がれたりすることなどを防止できる。

（実施例３） 図６および図７は本発明の実施例３を示しており、補強板６の各溝１２の深さ寸法Ｍを凹部１１の深さ寸法Ｈよりも小さく設定した。その他の点は、実施例１と同じであるので説明を省略する。

実施例３においても、実施例１と同様に、製品が撓み変形してもＩＣチップ３の破損などをよく防止できるうえ、ロール１３・１３やペン先などの荷重がＩＣチップ３および各バンプ９に加わることが低減される。しかも、アンテナコイル５のアンテナ線を各溝１２の底面が受け止めて、アンテナ線が各バンプ９と各溝１２との間で上下に折れ曲がることを防ぐことができる。

（実施例４） 図８は本発明の実施例４を示しており、補強板６の各溝１２の深さ寸法を凹部１１の深さ寸法よりも小さく設定するとともに、各溝１２によって補強板６の上部の四隅を切り欠くように形成した。その他の点は、実施例１と同じであるので説明を省略する。

実施例４においても、製品が撓み変形してもＩＣチップ３の破損などをよく防止できるうえ、ロール１３・１３の荷重は補強板６の上下面で受け止められるので、製造時にＩＣチップ３が割れたり、各バンプ９が剥がれたりすることなどを防止することができる。

補強板６は、曲げ強度などの機械的強度の高い硬質材であればよく、アルミニウムなどの金属、プラスチック、セラミックあるいはガラスなどで形成されてもよい。アンテナコイル５は、銅線を合成樹脂などで被覆して形成してもよく、アルミニウム板や銅板などをエッチングして形成してもよく、銀ペーストなどを基板２上に印刷して形成してもよい。アンテナコイル５の端部１０・１０を短くした場合には、溝１２は２本だけ形成したものでもよい。

（実施例５） 図９は本発明の補強板を内蔵した用紙を実施例５として示しており、補強板６により保護されたＩＣチップ３を不織布１９・１９に内包して、下部紙層２０と上部紙層２１との間になるようにすき込んで製造した用紙２２を示している。これにより、用紙２２にはＩＣチップ３が埋め込まれる。

この用紙２２は、本願出願人が既に出願した特開２００３−１３３９５号や特開２００５−１７１３９６号に示した製造方法を用いることで製造できる。その他の点は、実施例１と同じであるので説明を省略する。

この用紙製造方法においては、図９に示すごとく用紙２２がロール１３・１３間を通過することが多いが、先の実施例３や実施例４と同様にロール１３・１３の荷重は補強板６の上下面で受け止められるので、製造時にＩＣチップ３が割れたり、アンテナコイル５が各バンプ９と共に剥がれたりすることなどを防止することができる。

なお、用紙２２は、アンテナコイル５と、ＩＣチップ３が固定された補強板６とを先のフィルム状の基板２に保持した状態で不織布１９・１９に内包して、下部紙層２０と上部紙層２１との間になるようにすき込んで製造してもよい。

インレットの斜視図 補強板の実施例１の斜視図 図１のＡ−Ａ線断面図 インレットの使用例を示す平面図 補強板の実施例２の斜視図 補強板の実施例３の斜視図 図６のＢ−Ｂ線断面図 補強板の実施例４の斜視図 用紙を示す実施例５の断面図

符号の説明

１ インレット
２ 基板
３ ＩＣチップ
５ アンテナコイル
６ 補強板
９ バンプ
１０ アンテナコイルの端部
１１ 凹部
１２ 溝
１６ 中間壁部
２２ 用紙

Claims (4)

1. アンテナコイルの端部が上面に接合されるＩＣチップを固定した状態で、柔軟なシート状の製品に内蔵される硬質の補強板であって、
   前記ＩＣチップを収容する凹部を上面に設けてあるとともに、前記アンテナコイルが通る溝を前記凹部から周縁まで設けてあり、
   前記凹部の底面に前記ＩＣチップを固定するようになっており、
   前記凹部の深さ寸法が、前記ＩＣチップの厚さ寸法よりも大きくなるよう設定してあり、
   前記溝は、所定間隔を隔てて少なくとも２本形成してあり、
   隣り合う前記溝間に中間壁部が存在することを特徴とするＩＣチップの補強板。
2. 柔軟性を有するフィルム状の基板に保持された状態で前記製品に内蔵される請求項１記載のＩＣチップの補強板。
3. 前記基板が、不織布で形成されており、
   前記基板にすき込まれて保持されるようになっている請求項２記載のＩＣチップの補強板。
4. 請求項１ないし３記載のＩＣチップの補強板をすき込んだことを特徴とする用紙。

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