JP5076431B2

JP5076431B2 - 非接触ｉｃ媒体用アンテナ基板およびそれを用いた非接触ｉｃ媒体

Info

Publication number: JP5076431B2
Application number: JP2006273658A
Authority: JP
Inventors: 直幸坂田
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2006-10-05
Filing date: 2006-10-05
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2026-10-05
Also published as: JP2008090775A

Description

本発明は、樹脂のフィルムで出来た基材の上に導電体でパターン状に形成されたアンテナ類を備えており、非接触でデータ通信を行う非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板であって、複数枚のそのアンテナ基板が積み重ねられた場合に、基材のアンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を低減する貼り付き低減処理が施された非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板およびそれを用いた非接触ＩＣ媒体に関する。

近年、ＩＣカードは、めざましい発展を遂げ、テレフォンカード、クレジットカード、プリペイドカード、キャッシュカード、ＩＤカード、カードキー等に使用され始めている。これらの従来のＩＣカード用フィルム基板は、ポリエステルポリウレタン系接着剤等を用いてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の樹脂フィルムの両面に金属箔を接着した後、この金属箔の少なくとも一部にエッチング処理を施して、金属箔からなる回路パターン層を樹脂フィルムの表面上に形成することにより製造されていた。

しかしながら、上記のようにして製造されたＩＣカード用フィルム基板は、枚葉状のＩＣカード用フィルム基板どうしを重ねた状態、または、帯状に巻き取った状態で出荷・保管する際に重なった部分どうしが密着したり、このＩＣカード用フィルム基板を用いてＩＣカードを製造する際に、密着したＩＣカード用フィルム基板相互を容易に分離できなかったり、ＩＣチップ実装等の生産工程において生産冶具などに密着し、製造ラインが停止するというトラブルがあった。

上記のブロッキングを防止するために、基材としての樹脂フィルム上の余分な接着剤を除去することや、剥離紙を挿入する対策が考えられる。しかし、接着剤を完全に除去することは至極困難である。また、剥離紙を挿入すると、後工程において剥離紙を除去する工程が必要となる。したがって、いずれの対策を採用するにしても、余分な工程が必要となり、製造コストの上昇を招くという問題があった。

そこで、例えば、ブロッキングが生じることなく、円滑に巻戻しや枚葉供給ができるＩＣカード用アンテナコイルとその製造方法が特許文献１で提案されている。即ち、このＩＣカード用アンテナコイル４０は、樹脂フィルム基材４１と、この樹脂フィルム基材４１４１の両面に形成された接着剤層４２と、接着剤層４２の両表面上に形成されたプライマーコート層４４と、このプライマコート層４４の表面上に所定のパターンに従って形成された金属箔からなる回路パターン層４３とから構成されている。金属箔の表面の上に所定のパターンを有するレジストインク層を印刷し、レジストインク層をマスクとして用いて金属箔の一部をエッチングすることによって回路パターン層４３を形成した後、レジストインク層を除去する製造方法である。

上記特許文献１の提案は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の樹脂フィルム基材４１の両面に形成された接着剤層４２の表面上に、下地被覆層として、エポキシ系プライマー、アクリル系プライマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合系プライマー等から選ばれるプライマーコート層４４を設けることでブロッキングを防止するものである。

しかしながら、上記特許文献１で提案されている方法においても、依然として余分な工程が必要とし、製造コストの上昇を招くという問題があり、近年、市場からのＩＣカードの低価格化に対する要望にそぐわないものであった。
特開２００２−１５７５６４号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、樹脂のフィルムで出来た基材の上に導電体でパターン状に形成されたアンテナ類を備えており、非接触でデータ通信を行う非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板において、複数枚のそのアンテナ基板が積み重ねられた場合に、前記基材のアンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を低減する、余分な工程を必要とせず、製造コストの上昇を招くことのない貼り付き低減処理が施された非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板およびそれを用いた非接触ＩＣ媒体を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するための解決手段として、すなわち、
請求項１に係る発明は、樹脂のフィルムで出来た基材の上に導電体でパターン状に形成されたアンテナ類を備えており、
外部の読み取り装置と非接触でデータ通信を行うＩＣチップが該アンテナ類に組み合わされた場合、該ＩＣチップが該アンテナ類を介して該読み取り装置との間で非接触でデータ通信を行う非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板であって、
複数枚の該アンテナ基板が積み重ねられた場合に、前記基材の前記アンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を低減する貼り付き低減処理が施され、
該貼り付き低減処理が、回路パターン部が無い領域を全て又は部分的に除去する処理であることを特徴とする非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板である。

請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載した非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板を用いたことを特徴とする非接触ＩＣ媒体である。

本発明により、樹脂のフィルムで出来た基材の上に導電体でパターン状に形成されたアンテナ類を備えており、非接触でデータ通信を行う非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板において、複数枚のそのアンテナ基板が積み重ねられた場合に、前記基材のアンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を低減する、非接触のデータ通信に影響を及ぼさない捨てパターン部を形成する処理または回路パターン部が無い領域を全て又は部分的に除去する処理による貼り付き低減処理によって、基材のアンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を抑制・防止した非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板を提供できる。したがって、この非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板を用いて非接触ＩＣ媒体としてのＩＣカード等を製造する際に、貼り付いたアンテナ基板相互を容易に分離できなかったり、生産工程において生産冶具などに貼り付いたりして製造ラインが停止するという従来のトラブルが解消されることで、ＩＣカード等の製造において生産効率が向上する。さらに、本発明の非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板の製造において、余分な工程を必要とせず、製造コストの上昇を招くことのない非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板を提供できる。

また、非接触のデータ通信に影響を及ぼさない捨てパターン部を形成する際、本発明の
非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板の表裏のバランスを考慮して捨てパターン部を配置することにより、このアンテナ基板を用いた非接触ＩＣ媒体としてのＩＣカード等の反り・変形を防止できる。

また、非接触のデータ通信に影響を及ぼさない捨てパターン部を形成することで、アンテナ基板の表面に形成された捨てパターン部の金属箔からなる凹凸により、このアンテナ基板を用いて非接触ＩＣ媒体としてのＩＣカード等を製造する際に、アンテナ基板とカード基材との接着表面積が増大するために、アンテナ基板をカード基材内に収納接着する際の接着強度を向上する。

以下、本発明の非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板の構成の一例を示す平面図である。図２は、本発明の非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板の構成の他の例を示す平面図である。図３は、非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板の構成の一例を示す部分断面図である。

本発明の非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板は、樹脂のフィルムで出来た基材の上に導電体でパターン状に形成されたアンテナ類を備えており、外部の読み取り装置と非接触でデータ通信を行うＩＣチップがアンテナ類に組み合わされた場合、ＩＣチップがアンテナ類を介して該読み取り装置との間で非接触でデータ通信を行う非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板であって、複数枚のアンテナ基板が積み重ねられた場合に、基材のアンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を低減する貼り付き低減処理が施されたことを特徴とするものである。

上記の本発明の非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板において、“アンテナ類”とは、アンテナ又はコイルを指す。“非接触ＩＣ媒体”とは、例えば、非接触ＩＣカード、非接触ＩＣタグ、又は、複合ＩＣカード、等である。尚、“複合ＩＣカード”は、“アンテナ類”を介して外部の読み取り装置と非接触でデータ通信を行う非接触の方式と、外部端子を介して外部の読み取り装置と接触してデータ通信を行う接触方式の両方に１個のＩＣチップで対応するＩＣカードを指す。

アンテナ基板は、金属箔の表面の上に接着剤を介して樹脂フィルム基材を接着する工程と、（ｂ）金属箔の表面の上に所定のパターンを有するレジストインク層を印刷する工程と、（ｃ）レジストインク層をマスクとして用いて金属箔の一部をエッチングすることによって回路パターンを形成する工程と、（ｄ）金属箔の一部をエッチングした後、レジストインク層を除去する工程とから製造される。アンテナ基板の一例として、図３で示すように、アンテナ基板３０は、樹脂フィルム基材３１と、樹脂フィルム基材３１の両面に形成された接着剤層３２表面上に、金属箔からなる導電体で所定のアンテナ類等の回路パターン層３３とから構成されている。

樹脂フィルム基材３１としては、低収縮性の、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム等から選ばれる。この樹脂フィルムの厚みは１５〜５０μｍの範囲内であるのが好ましい。基材の厚みが１５μｍ未満では、回路パターン層を形成する金属箔との積層体の剛性が不足するため、各製造工程での作業性に問題が生じる。一方、基材の厚みが５０μｍを超える場合には、基材としての樹脂フィルムと接着剤層を破壊し、回路パターン層を形成する金属箔の一部どうしを物理的に接触させるクリンピング処理を確実に行なうことができないおそれがある。

上記の回路パターン層３３に使用される金属箔は、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス
鋼箔、チタン箔、錫箔等から選ばれる。これらの中でも、経済性、汎用性、信頼性の観点から、回路パターン層の材料としてアルミニウム箔を用いるのが最も好ましい。金属箔は、厚みが１５〜５０μｍの範囲内であるのが好ましい。金属箔の厚みが１５μｍ未満の場合には、ピンホールが多く発生するとともに製造工程において破断するおそれがある。一方、アルミニウム箔の厚みが５０μｍを超える場合には、回路パターン層３３を形成するためのエッチング処理に時間がかかるとともに、材料コストの上昇を招く。

上記の接着剤層３２の接着剤としては、特に限定されるものではなくこの分野で使用される公知の接着剤が使用される。例えば、具体的には、ポリエステルポリウレタン系接着剤等が使用される。

上記のレジストインクとしては、レジストインクは特に限定されないが、分子中に少なくとも１個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとアルカリ可溶性樹脂とを主成分とする紫外線硬化型レジストインクを用いるのが好ましい。このレジストインクは、グラビア印刷が可能であり、耐酸性を有し、かつアルカリによって容易に剥離除去することが可能であるので、連続大量生産に適している。このレジストインクを用いて金属箔に所定の回路パターンでグラビア印刷を施し、紫外線を照射して硬化させた後、通常の方法に従って、たとえば塩化第二鉄等による金属箔の酸エッチング、水酸化ナトリウム等のアルカリによるレジストインク層の剥離除去を行なうことによって、回路パターン層３３を形成することができる。

分子中に少なくとも１個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとしては、たとえば、２−アクリロイルオキシエチルフタル酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロフタル酸、２−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸等が挙げられ、これらのうち、単独のアクリルモノマー、またはいくつかのアクリルモノマーを混合したものを使用することができる。上記のアルカリ可溶性樹脂としては、たとえば、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ロジン−マレイン酸樹脂等が挙げられる。

レジストインクには、上記の成分の他に、アルカリ剥離性を阻害しない程度に通常の単官能アクリルモノマー、多官能アクリルモノマー、プレポリマーを添加することができ、光重合開始剤、顔料、添加剤、溶剤等を適宜添加して作製することができる。光重合開始剤としては、ベンゾフェノンおよびその誘導体、ベンジル、ベンゾイン、およびそのアルキルエーテル、チオキサントンおよびその誘導体、ルシリンＰＴＯ、チバスペシャリティケミカルズ製イルガキュア、フラッテリ・ランベルティ製エサキュア等が挙げられる。顔料としては、パターンが見やすいように着色顔料を添加する他、シリカ、タルク、クレー、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の体質顔料を併用することができる。特にシリカは、紫外線硬化型レジストインクを付けたまま、金属箔を巻き取る場合には、ブロッキング防止に効果がある。添加剤としては、２−ターシャリーブチルハイドロキノン等の重合禁止剤、シリコン、フッ素化合物、アクリル重合物等の消泡剤、レベリング剤があり、必要に応じて適宜添加する。溶剤としては酢酸エチル、エタノール、変性アルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、ＭＥＫ等が挙げられ、これらのうち、溶剤を単独、または混合して用いることができる。溶剤は、グラビア印刷の後、熱風乾燥等でレジストインク層から蒸発させることが好ましい。

上記で得られるアンテナ類を備えたアンテナ基板に設けた接着剤の露出する部分を有しているために、枚葉状のアンテナ基板を重ねた状態、または、帯状に巻き取った状態で出荷・保管する際、アンテナ基板の基材のアンテナ類がない部分が貼り付いたり、また、実装工程等において生産冶具等へのアンテナ基板の基材のアンテナ類がない部分が貼り付い
たりして生産効率が低下する問題があった。

本発明は、上記の問題点を解決するものであって、樹脂のフィルムで出来た基材の上に導電体でパターン状に形成されたアンテナ類を備えており、外部の読み取り装置と非接触でデータ通信を行うＩＣチップがアンテナ類に組み合わされた場合、ＩＣチップがアンテナ類を介して読み取り装置との間で非接触でデータ通信を行う非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板であって、複数枚のアンテナ基板が積み重ねられた場合に、基材のアンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を低減する貼り付き低減処理として、図１で示すように、非接触のデータ通信に影響を及ぼさない捨てパターン部１１を形成した非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板１０である。

例えば、上記の非接触のデータ通信に影響を及ぼさない捨てパターン部１１は、接着剤層の露出部１６の表裏または片面に形成する。ＬＣ特性に影響がないように回路パターン部１４，１５と捨てパターン部１１とは１ｍｍ以上の間隔を空けるように配置する必要がある。また、他に影響を及ぼさない範囲で金属箔部の裏面に設けることもできる。捨てパターン１１の形状としては、線状、矩形状、格子模様、文字等からなる細紋などを例示することができるが、これらに限定されるものではない。また、パターン型番１２等の文字や数字を太文字にすることもできる。

また、複数枚のアンテナ基板が積み重ねられた場合に、基材の前記アンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を低減する貼り付き低減処理として、図２で示すように、回路パターン部が無い領域を全て又は部分的に除去するフィルム基材除去部２７を設けた非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板２０である。

例えば、上記のフィルム基材除去部２７は、矩形形状のを例示してあるが、特にフィルム基材除去部の形状については限定されるものではない。

非接触のデータ通信に影響を及ぼさない捨てパターン部を形成する処理または回路パターン部が無い領域を全て又は部分的に除去する処理による、アンテナ基板の基材のアンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を低減する貼り付き低減処理によって、基材のアンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を抑制・防止した、本発明の非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板を用いて非接触ＩＣ媒体としてのＩＣカード等を製造する際に、貼り付いたアンテナ基板相互を容易に分離できなかったり、生産工程において生産冶具などに貼り付いたりして製造ラインが停止するという従来のトラブルが解消されることで、ＩＣカード等の製造において生産効率が向上する。さらに、本発明の非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板の製造において、余分な工程を必要とせず、製造コストの上昇を招くことのない非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板を提供できる。

本発明の非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板を用いて、例えば、カード本体内部にＩＣチップとアンテナコイル等を実装し、外部の読み取り装置と非接触でデータ通信を行うＩＣチップがアンテナ類に組み合わされた場合、ＩＣチップがアンテナ類を介して読み取り装置との間で非接触でデータ通信を行う非接触ＩＣ媒体となる非接触型ＩＣカードを製造する方法を例示する。本発明のＩＣチップが実装された非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板は、カード基材によりカード化される。カード基材としては、塩化ビニール（ＰＶＣ）、アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂を用いることができ、カード化の方法としては、熱可塑性のカード基材で熱ラミネートする方式の他に、フィルム基板を金型内に挿入し、カード化樹脂を射出し、カード化を行う射出成形方式、フィルム基板に接着剤を塗布し、カード基材を貼りあわせカード化を行う接着剤ラミネート方式等がある。

上記で製造される非接触ＩＣ媒体としては、例えば、非接触ＩＣカード、非接触ＩＣタグ、又は、複合ＩＣカード、等である。尚、“複合ＩＣカード”は、“アンテナ類”を介して外部の読み取り装置と非接触でデータ通信を行う非接触の方式と、外部端子を介して外部の読み取り装置と接触してデータ通信を行う接触方式の両方に１個のＩＣチップで対応するＩＣカードを指す。

本発明の非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板の構成の一例を示す平面図である。本発明の非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板の構成の他の例を示す平面図である。非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板の構成の一例を示す部分断面図である。特許文献１で提案されているＩＣカード用アンテナコイルの構成を示す部分断面図である。

符号の説明

１０、２０、３０・・・非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板
１１・・・捨てパターン部
１２・・・パターン型番
１３、２３・・・ＩＣチップ
１４、１５、２４、２５・・・アンテナ類
１６、２６・・・接着剤層露出部
２７・・・樹脂フィルム基材除去部
３１、４１・・・樹脂フィルム基材
３２、４２・・・接着剤層
３３、４３・・・金属箔パターン
４０・・・アンテナコイル基板

Claims

樹脂のフィルムで出来た基材の上に導電体でパターン状に形成されたアンテナ類を備えており、
外部の読み取り装置と非接触でデータ通信を行うＩＣチップが該アンテナ類に組み合わされた場合、該ＩＣチップが該アンテナ類を介して該読み取り装置との間で非接触でデータ通信を行う非接触ＩＣ媒体用のアンテナ基板であって、
複数枚の該アンテナ基板が積み重ねられた場合に、前記基材の前記アンテナ類が無い部分が貼り付いてしまう現象を低減する貼り付き低減処理が施され、
該貼り付き低減処理が、回路パターン部が無い領域を全て又は部分的に除去する処理であることを特徴とする非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板。
前記請求項１に記載した非接触ＩＣ媒体用アンテナ基板を用いたことを特徴とする非接触ＩＣ媒体。