JP5369496B2

JP5369496B2 - 非接触ｉｃカードの製造方法

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Publication number: JP5369496B2
Application number: JP2008136548A
Authority: JP
Inventors: 輝直土屋; 徹西岡; 敦梅沢
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2028-05-26
Also published as: JP2009282900A

Description

本発明は、非接触ＩＣカードの製造方法に関する。詳しくは、ＩＣカードを構成する表裏のシート材料を有し、当該表裏シート材料に湿気硬化型ホットメルト接着剤を塗工した後、当該シートの接着剤塗工面の間に、アンテナにＩＣチップを実装したアンテナシートを挿入し、当該アンテナシートの両面と表裏シート材料間を、前記湿気硬化型ホットメルト接着剤を反応硬化させて接着する非接触ＩＣカードの製造方法に関する。

近年、端末と非接触で情報通信できる非接触ＩＣカードが、通信作業の容易さ、システム維持管理の容易さ、接点破損を生じないことによる取り扱いの容易さ、等の利点から、接触型ＩＣカードに増して多用されるようになってきている。

この種の非接触ＩＣカードの製造方法としては、従来、ラミネート方式または樹脂充填方式が採用されている。ラミネート方式は、例えば、図８の断面図に示すように、アンテナコイル（不図示）に非接触ＩＣチップ３を実装したアンテナシート１０を接着シート１０６，１０７を介してコアシート１０２，１０３を積層し、さらに表裏のオーバーシート１０４，１０５を接着シート１０８，１０９を介して積層し、この仮積み体を熱圧プレスして一体にした構造が採用されている。ＩＣチップ３によりカード表面に凹凸が生じないように、ＩＣチップ３の厚みを吸収する貫通孔７，８を接着シート１０６，１０７やコアシート１０２，１０３に形成するのが通常である。この非接触ＩＣカード１に使用するＩＣチップ３には、補強板３１がエポキシ樹脂３３により接着され、アンテナシート１０を介したＩＣチップ３に対応する面にも補強板３２がエポキシ樹脂３４により接着している。最近は、このようにチップ補強構造を有するＩＣチップが用いられる場合がある。
図８のものは、合計９層の材料からなるが、機能や平滑性等を高めるため、さらに材料を積層して１０層から１２層程度になる場合もある。

樹脂充填方式は、例えば、図９に示すように、基材１０ａ上に、ＩＣチップ３とアンテナコイル２からなるＩＣモジュールを置き、ＩＣモジュール３０よりは一回り大きく出来上がっていてカード厚みとなるスペーサ６をカード周囲に配置し、その中にＩＣモジュールを置き、接着樹脂９をスペーサ６の中に充填し、ＩＣモジュールを埋めてから、オーバーシート１０ｂを貼り合わせし、ＵＶ光線または熱で樹脂を固めて非接触ＩＣカード１を製造する方法である。

しかし、ラミネート方式では、工程が多く手間がかかることと、多種類の材料を積層するので、安価にＩＣカードを製造できない問題がある。一方、樹脂充填方式は、ＵＶ樹脂を採用すると、ＵＶ光線を透過する透明な基材またはオーバーシートを採用しなければならない。従って、出来上がったＩＣカードは少なくとも片方のカード面が透明なシートからなることが必要で、各種の絵柄カードの要望に対応しきれない問題がある。

このような問題を解決して、非接触ＩＣカードを大量かつ低コストで生産する各種製造方法が提案されている。なかでも、ＩＣチップとコイルからなるＩＣモジュールを、表裏のオーバーシート間に挿入し、生じる空隙にホットメルト樹脂を充填するＩＣカードや製造方法が多く提案されている。この場合、通常のホットメルト接着剤では、接着加工温度がその接着剤の軟化温度と同じであるため耐熱性は接着加工温度以上にはならない。
そのため、高耐熱性を要求する場合には、高い接着加工温度が必要になる。しかし、そのような高い温度で接着加工すると、カード基板が反りやすいとか、カード表面に受像層がある場合は損傷を受け易い問題がある。これに対し、反応型ホットメルト接着剤は接着加工後に硬化するため耐熱温度が接着加工温度よりは高くなる利点がある。従って、上記のような問題を解決できる。反応型ホットメルト接着剤の一例としては、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンポリマーを主成分とし、このイソシアネート基が水分と反応して活性化し、さらにプレポリマーと反応して架橋構造を形成するものがある。いわゆる湿気硬化型接着剤とされるものである。

関連する特許文献として以下がある。特許文献１は、ＩＣチップとコイルからなるＩＣモジュールを、基材とオーバーシート間に挟み、その空隙に、ホットメルト樹脂または反応性湿気硬化型ポリウレタン樹脂を充填した非接触ＩＣカード等に関する。樹脂はＩＣモジュールに塗布するので、本願の製造方法とは相違している。特許文献２は、ＩＣモジュールが載置された中間シートを表裏シート間に介在させ、中間シートと表裏シート間を反応型ポリウレタンホットメルト樹脂を用いて減圧下で押圧接着する製造法を提案している。塗工工程を含まないように固形のホットメルト樹脂シートを使用する点で本願製造方法とは相違している。

特許文献３は、第１と第２のシート材との間に介在される反応型ホットメルト接着剤層内にＩＣモジュールを封入するＩＣカードにおいて、反応型ホットメルト接着剤層中の未反応イソシアネート基の量を５％以下としたＩＣカード等を提案している。本願の製造方法とはアンテナシートを使用しない点で相違している。特許文献４は、長尺のシートを使用する個人認証カード等の製造方法を記載し、湿気硬化型接着剤の使用についても記載している。特許文献５は、特許文献３と同様であるが、ウレタン型の湿気硬化型接着剤を使用し、その硬化率が６０％以上であること等を提案している。特許文献６、特許文献７は、本発明が使用する非接触通信媒体（ＩＣチップ）に関連する。

特開平１１−３４５４８号公報特開２０００−１４８９５９号公報特開２００１− ２２９１２号公報特開２００２−１７５５１０号公報特開２００６−１３３９０１号公報特開２０００−２２２５４９号公報特開２００７−２７２７４８号公報

本発明も、樹脂充填方式により非接触ＩＣカードを量産することを課題とする。従来、樹脂充填方式の場合、ラミネート方式のように貫通孔を設けてＩＣチップの厚みを調整することができないことと、充填後の樹脂の硬化により凹凸が生じ、ＩＣカードの平面性状の良好なものが得られない問題があった。本発明は、充填樹脂の塗布量を調整することにより、平面性状を一層優れたものとした非接触ＩＣカードの実現を課題とする。

上記課題を解決する本発明の要旨の１は、以下の（１）から（９）の工程、（１）複数の横列と縦列からなるＩＣカード用図柄を有するＰＥＴまたはＰＥＴ−Ｇからなる表基材シートに、ウレタン樹脂からなる湿気硬化型ホットメルト接着剤を加温した流動状態で所定厚みに塗工し、その後、室温に戻して接着剤を固化させる工程、（２）複数の横列と縦列からなるＩＣカード用図柄を有するＰＥＴまたはＰＥＴ−Ｇからなる裏基材シートに、ウレタン樹脂からなる湿気硬化型ホットメルト接着剤を加温した流動状態で所定厚みに塗工し、その後、室温に戻して接着剤を固化させる工程、（３）前記表裏基材シートのホットメルト接着剤塗工面を内面にして向き合わせ、その間に、アンテナに非接触ＩＣチップを実装したアンテナシートであって表裏基材シートと同一の横列と縦列からなるアンテナパターンを有する多面付けシートを、前記表裏基材シートの図柄とアンテナシートのアンテナパターンとを位置合わせして挿入する工程、（４）位置合わせした状態で、表裏基材シートとアンテナシートを、シート積層体の進行方向後端を除く前端と側辺の３辺を図柄外の外周で部分的にホットメルト接着剤を融着させて仮止めしてシート積層体にする工程、
（５）上記シート積層体を、非接触ＩＣカードの規定厚み寸法よりも小さい間隔で保たれた複数対の熱ゴムロール間を通過させてホットメルト接着剤を溶融させると共に、該溶融した接着剤層から空気抜きする工程、（６）さらに、上記シート積層体を、非接触ＩＣカードの規定厚み寸法よりも小さい間隔で保たれた複数対の金属熱ロール間を通過させて、過剰の接着剤を除去すると共にシート積層体の厚み調整を行う工程、（７）厚み調整後のシート積層体を平滑プレスすると共に冷却する工程、（８）平滑プレス後のシート積層体を温度２５°Ｃから３０°Ｃ、相対湿度４５％から５５％の恒温、恒湿状態で所定時間保存して湿気硬化型ホットメルト接着剤の硬化の促進と発生した炭酸ガスの脱気を行う工程、（９）シート積層体を裁断して個々の非接触ＩＣカードにする工程、を有することを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法、にある。

上記において、表基材シートと裏基材シートが複数の横列と縦列からなるＩＣカード用図柄を有し、アンテナシートが同一の横列と縦列からなるアンテナパターンを有する多面付けシートである、ようにすることができ、表裏基材シートの湿気硬化型ホットメルト接着剤が、ウレタン樹脂からなる、ようにすることもできる。

本発明の非接触ＩＣカードの製造方法では、基材積層のための熱プレス工程が少なくなり、エネルギーの消費量を少なくできる。
本発明の非接触ＩＣカードの製造方法では、従来のラミネート方式に較べて、ＩＣチップの厚みを吸収するために基材に貫通孔を形成する工程が不要であり、各種基材を積層する工程も少なくできるので、全体として工程の簡略化を図れる。

以下、まず、非接触ＩＣカードの製造方法について、図を参照して説明する。
図１〜図３は、製造工程を説明する図、図４は、アンテナシートを示す図、図５は、第１形態の非接触ＩＣカードの断面を示す図、図６は、第２形態の非接触ＩＣカードの断面を示す図、図７は、第３形態の非接触ＩＣカードの断面を示す図、である。

（１）まず、表基材シートに、湿気硬化型ホットメルト接着剤を加温した流動状態で所定厚みに塗工し、その後、室温に戻して接着剤を固化させる工程を行う。
図１のように、表基材シート１１には、予め必要な図柄１１ｄが多面付けに印刷されたものを使用する。多面付けとは、表基材シート１１が複数の横列と縦列からなる単位のＩＣカード図柄を有することを意味する。図示してないが、必要により磁気テープが転写され、印字用受像層が形成されたものを使用する。表基材シートとは、単にカードの種別や用途が表示された面側の基材シートを言うが、後述の裏基材シートと特別に相違する特性とする必要はない。表裏基材シートには白色に着色したシートを使用できる。表裏基材シートには、後述するように各種の材料を使用できるが、近年は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やＰＥＴ−Ｇを使用することが多い。
シート状で加工するのは、同一仕様で同一図柄のカードを大量に生産する場合は少なく、１０〜３０面付け程度のシート状で加工するのが無駄が生じないからである。
この工程では、表基材シート１１のアンテナシート１２側になる面にホットメルト接着剤１１ａを塗工する。

ホットメルト接着剤には各種のものがあるが、湿気硬化型のウレタン樹脂からなるものが好ましく使用される。湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂は、空気中の水分を吸収して、鎖延長反応を起こすことと、硬化反応中に炭酸ガスを発生する特徴がある。
塗工は、接着剤であるホットメルト樹脂を加温して流動状態にし、ダイコータのヘッドから流出させて所定量を均一に塗工するのが好ましい。ホットメルト樹脂を加温する温度は、９０°Ｃ〜１３０°Ｃ程度とする。

表基材シートの厚みと接着剤の塗工厚み、裏基材シートの厚みと接着剤の塗工厚み、アンテナシートの厚み、によりカードの全体厚みが規定される。接着剤の余剰を生じさせないためにも、予め計算された厚み量を塗工するようにする。少なくとも、アンテナシート１２のＩＣチップ３の高さよりは厚い塗工厚みとする。経験的には、完成したＩＣカードの表基材シート１１の厚みに接着剤１１ａの厚みを加えた合計厚みと、裏基材シート１３の厚みに接着剤の厚み１３ａを加えた合計厚みが、ほぼ等しいようにすることが、平滑性に優れ反りの少ないカードとなることが確認されている。塗工後、室温に数秒〜数十秒曝せば冷却し、ホットメルト接着剤はタック性を失い固化した不粘着状態に再び戻る。

（２）同様に、裏基材シートに、湿気硬化型ホットメルト接着剤を加温した流動状態で所定厚みに塗工し、その後、室温に戻して接着剤を固化させる工程を行う。
裏基材シート１３も表基材シートと略同一サイズの同一列構成からなる多面付けのものとする。裏基材シートの厚みは、表基材シート１１と同一とすることには限らない。裏基材シート１３には図柄のない場合もあるが、カードの使用条件とか取り扱い規定が同様に多面付けで印刷されていることが多い。磁気テープを有する場合もある。この工程では、表基材シートと同様に、同一のホットメルト接着剤１３ａを塗工する。

（３）次に、この表裏基材シートのホットメルト接着剤塗工面を内面にして向き合わせ、その間に、アンテナに非接触ＩＣチップを実装したアンテナシートを、表裏基材シートの図柄とアンテナシートのアンテナパターンとを位置合わせして挿入する工程を行う。
アンテナシート１２も図４のように、多面付けの状態で供給される。表裏基材シート１１，１３と同様に同一列構成からなる多面付けされたアンテナシート１２を使用する。
ＩＣチップ３が、表基材シート１１側に突出した状態で挿入する場合と、裏基材シート１３側に突出した状態で挿入する場合とがあり、いずれにしても特に性能の異なるものとはならない。表面に印字等を行う場合は裏基材シート１３側に突出した状態にすることが多い。各シートの位置合わせは、予めそれぞれのシートに形成してあるアライメントマークを基準にして、視覚的にまたは機械的位置合わせ法により行う。

（４）次に、位置合わせした状態で、表裏基材シートとアンテナシートを、図柄外の外周で部分的に融着させて仮止めしてシート積層体にする工程を行う。
仮止めとは、表裏基材シート１１，１３とアンテナシート１２を全体にではなく、部分スポット的に仮接着することである。シート相互間の位置関係が、後続する加工工程でずれないようにするためである。図２のように、カード図柄のない外周部分を数ケ所スポット融着５させて仮止めする加工を行う。仮止め後は、シート積層体１５になる。
スポット融着は超音波ウェルダーにより、あるいは加熱したヘッドを突き刺して融着させ、あるいは熱圧着機により行うことができるが、別法として、接着剤塗布による仮接着であっても良い。シート積層体１５の進行方向（矢印Ｙ）の前端と側辺の外周３辺を仮止めし、後端は仮止めしないで開放し、余剰の溶融した接着剤がカードの実用エリア外に流出できるようにするのが好ましい。

（５）上記シート積層体を、熱ロール間を通過させてホットメルト接着剤を溶融させると共に、該溶融した接着剤層から空気抜きする工程を行う。
この工程では、固体状態に戻ったホットメルト接着剤を再び加熱して溶融状態にすると共に、シート相互間や接着剤層中に残っている空気を脱気させる（抜く）工程を行う。多段で徐々に温度が高くなるようにした上下加熱ゴムローラの間を搬送する間に、接着剤は再び溶融状態になる。

図３のように、ＩＣカード製造装置１００のシート供給部１０１からシート積層体１５を順次供給する。ホットメルト接着剤を溶融させられる８０°Ｃから１００°Ｃの温度に加熱した複数対の加熱したゴムローラ１０２間を通過させることにより行う。
この工程では上下ゴムローラ１０２の間隔は、規定のカード厚みよりは、狭い間隔（５００μｍ〜７００μｍ程度）に維持されている。ゴムローラの径とゴムローラ対間の間隔は、１組のシート積層体１５を２箇所以上で保持できる程度の径と間隔とする。
ただし、あまり小径では線接触に近くなり、均一な圧縮も困難になる。望ましいローラ径は、７０ｍｍから１２０ｍｍ程度となる。ゴムローラとするのは、接着剤が溶融する過程でエア残りを少なくする理由からである。
シート間の空気は、主としてシート積層体１５の末端から押し出されることになる。

（６）さらに、上記シート積層体を、定間隔で保たれた金属熱ロール間を通過させて、過剰の接着剤を除去すると共にシート積層体の厚みを調整する工程を行う。
この工程では、上記一体にされたシート積層体１５は、一定温度に保たれた３対の金属熱ローラ１０３間を通過することになる。シート積層体１５は進行方向の先端と２側辺の外周３辺が仮止めされているので、余剰の溶融した接着剤はシート積層体１５の下流端部に押し出される。ただし、押し出した接着剤がシート積層体１５の端部から流出して、ローラ等に粘着する状態になるのは好ましくない。機械清掃等の作業が必要になるからである。このため、シート積層体１５の端部には、流出した接着剤が付着する余分な領域を設けてあるが、シート積層体１５の端部であって、実図柄部分（実際のＩＣカードとなる部分）が通過した後は、上下ローラ間の間隔が開いて、余剰の溶融した接着剤をシート積層体１５の端部面にだけ残し、ローラ等に付着させないようにすることが好ましい。このようにするためには、最初の工程での塗工量を最適量に調整することも重要になる。

金属ローラ径は、ゴムローラと同様な問題がある。望ましいローラ径は、１２０ｍｍから２００ｍｍ程度となる。金属ローラとするのは、積層体をニップする際にローラが変形せず、ローラギャップを一定に保つことができる理由からである。
上下金属ローラ間の間隔は、完成した非接触ＩＣカードの規定厚み寸法より小さくする必要がある。ローラ通過後、粘弾性体である接着剤の弾性成分の効果で厚みが増加するからである。複数対の金属熱ロール間を通過したシート積層体１５は、暫く保温ゾーン１０４に保持される。保温温度は、６５°Ｃから９０°Ｃの範囲程度とするのが好ましい。

（７）厚み調整後のシート積層体を、平滑プレスすると共に冷却する工程を行う。
この工程では、シート積層体１５は平滑プレス機１０５に導入される。２０°Ｃ程度に水冷した平面な上下の鏡面プレス板の中にシート積層体１５を１セットずつ導入し、シート積層体を平滑にプレスする加工を行う。プレス圧が強力すぎると非接触ＩＣチップ３を破損するので、シート積層体１５の全面に対して、１トン程度の圧を加えるのが適切である。換算すると、０．１ＭＰａ〜０．２ＭＰａ程度となる。

（８）平滑プレス後のシート積層体を恒温、恒湿状態で所定時間保存して湿気硬化型ホットメルト接着剤の硬化と脱気の工程を行う。
平滑プレス後には、接着剤は完全には硬化していないので、恒温、恒湿状態で所定時間保存し、硬化の促進と発生した炭酸ガス（ＣＯ₂）を脱気させる工程を行う。
平滑プレス後のシートを同方向の重ね積み状態で、２４時間から４８時間程度保存する。温度は、２０°Ｃから４０°Ｃの範囲であり、より好ましくは、２５°Ｃから３０°Ｃである。相対湿度は４０％から６０％の範囲であり、より好ましくは、４５％から５５％である。硬化のために適度な湿気が必要だからである。接着剤と反応する湿気（水分）は表裏のシート層を介して吸収され、発生する炭酸ガスも表裏のシート層を介して脱気されることになる。基材の厚みに関係するが１枚のＩＣカードに対して、１ｇから３ｇ程度の接着剤が塗工される。これから発生する炭酸ガス量は６ｃｍ³か１８ｃｍ³程度となる。
ＰＥＴシートの炭酸ガス透過率は低く、１５ｍｌ／ｍ・日・ａｔｍ程度であるが、この程度の微量のガス量は、４８時間程度の硬化時間の間に、表裏基材シートを介して吸脱することができる。ＰＥＴ−Ｇの場合は、ＰＥＴの場合よりもガス透過性に優れる。

（９）最後に、シート積層体を裁断して個々の非接触ＩＣカードにする工程を行う。
硬化が完了した多面付けシート積層体１５は、個々のカード単位に裁断する打ち抜きを行い、非接触ＩＣカードとする。硬化が不完全であると接着剤が抜き刃に粘着して美麗な切断面が得られない問題を生じる。さらに外観検査や通信性能等の機能検査を行って非接触ＩＣカードとして完成する。

次に、上記製造方法により得られる非接触ＩＣカードについて説明する。
非接触ＩＣカード１は、表基材シート１１と裏基材シート１３とアンテナシート１２、ホットメルト接着剤１１ａとホットメルト接着剤１３ｂ、とからなる。
アンテナシート１２は絶縁性プラスチック基材面にアンテナパターン２を形成し、当該アンテナパターン２に非接触ＩＣチップ３を実装したものである。
非接触ＩＣカード１は、カード厚みをＩＳＯで規定する０．７６ｍｍ±０．０８ｍｍ、より好ましくは、０．７８ｍｍ±０．０４ｍｍ、としたものである。
非接触ＩＣカードであるので、カード表面に接触端子板がなく、非接触ＩＣチップ３はカード基体内に埋設されている。表基材シート１１と裏基材シート１３は平行に維持され、アンテナシート１２は表裏基材シート１１，１３の間に、その端縁が外部から見えるように表裏基材に平行に挿入されている。

図４のように、アンテナパターン２は、通常、平面コイル状アンテナからなるが、カードの使用目的や通信性能、表面のエンボス文字位置等の状況に応じて各種の形状パターンが使用される。また、絶縁性プラスチック基材１２ｂの一方側面または表裏面に形成され、表裏パターンからなるキャパシティを有する場合もある。アンテナパターン２は、基材１２ｂ面にラミネートした銅箔やアルミニウム箔をエッチングして形成したものが多いが、導電性の印刷インキをスクリーン印刷したもの、あるいは捲線を転写したものであってもよい。非接触ＩＣチップ３は、通常、メモリとマイクロコンピュータを有するものが使用される。アンテナコイル２により外部機器からの電磁波を受信し、復調し応答する機能を有し、チップ駆動電力も発生させる。アンテナシート１２のＩＣチップ３は、カード表面側に突出させる場合と裏面側に突出させる場合があり何れかには限定されない。

非接触ＩＣチップ３は、平板状のシリコン材料からなり、一方側面は集積回路が形成された能動面であり、パッドまたは突起電極（バンプ）が形成されている。通常、２個の突起電極を有し、この２個の突起電極がアンテナ回路の端部に異方性導電シート等により、フリップチップ実装されている。背面側は回路のない平坦面となっている。
ＩＣチップ３の厚みは、製造メーカーにより各種のものがあるが、通常５０μｍから２００μｍ程度の範囲となっている。補強板を持たない場合のＩＣチップ単体の場合は、２００〜２５０μｍであるが、補強板を持つ場合は、３００〜５００μｍ程度となる。平面形状は正方形や矩形状が多く、機能やメモリ容量により異なるが、通常０．５ｍｍから５ｍｍ角以内の大きさにされている。

図５は、第１形態の非接触ＩＣカードの断面を示す図である。ＩＣチップの埋設部を厚みを拡大して示し、アンテナ構造等は省略している。以下の図６、図７も同様である。
第１形態の非接触ＩＣカード１ａに使用する非接触ＩＣチップ３ａは補強板を持つ特徴がある。補強板の厚みは、通常５０〜７５μｍ、厚くても１００μｍ程度である。
図５のように、ＩＣチップ３の上面にはエポキシ樹脂３３がＩＣチップの封止も兼ねて上補強板３１を接着している。また、絶縁性プラスチック基材１２ｂの裏面にもＩＣチップ３ａと対面する領域にエポキシ樹脂３４を介して下補強板３２が接着されている。ただし、補強板３１，３２は接着シートによりＩＣチップ３ａに貼り付けされてもよい。
上下補強板３１，３２は、ＩＣチップ３ａを外的ストレスから保護するチップ補強構造を構成している。上下補強板３１，３２は常に一対設けられるとは限らず、少なくとも上補強板３１のみ設けられていればよい。このような補強板付きＩＣチップ３ａについては、前記した特許文献６、７等に詳細に記載されている。

第１形態の非接触ＩＣカードの特徴は、アンテナシート１２に補強板付きＩＣチップ３ａを実装して使用する。上下補強板３１，３２の材質は、補強効果が得られれば特に限定されないが、一般にステンレス材が使用される。上下補強板３１，３２の厚みは、４０〜５０μｍ、絶縁性プラスチック基材１２ｂの厚みを３８〜４０μｍとした場合、上下補強板３１，３２とエポキシ樹脂３３，３４、およびＩＣチップ３ａを含めた全体厚みＨ１は、４２０〜４６０μｍ程度となる。上下補強板３１，３２の平面サイズはＩＣチップ３ａ自体の平面サイズよりはやや大きなものが使用されている。

カード厚みを、前記０．７８ｍｍ±０．０４ｍｍの中心値である０．８０μｍとした場合、絶縁性プラスチック基材１２ｂの厚みを含めた接着剤層１１ａ，１３ａの合計厚み、Ｈ２は、５００〜６００μｍ、上補強板３１上面と表基材シート１１の内面、または下補強板３２下面と裏基材シート１３の内面、間の距離Ｈ３は４０〜７０μｍ程度となる。表裏基材シート１１，１３には、１００〜１５０μｍ程度の厚みのものが使用される。
Ｈ３＋表基材シート１１の厚みと、Ｈ３＋裏基材シート１１の厚みと、が同等であるようにすることもできる。これにより、カードの表裏いずれの側に対しても均等の樹脂層厚みとなるからである。

図６は、第２形態の非接触ＩＣカードの断面を示す図である。第２形態の非接触ＩＣカード１ｂに使用する非接触ＩＣチップ３ｂも補強板を持つ特徴がある。
図６のように、ＩＣチップ３ｂの上面にはエポキシ樹脂３３がＩＣチップの封止も兼ねて上補強板３１を接着している。また、絶縁性プラスチック基材１２ｂの裏面にもＩＣチップ３ｂと対面する領域にエポキシ樹脂３４を介して下補強板３２が接着されている。その他の条件も第１形態と同様であるが、ＩＣチップ３自体の厚みは第１形態よりも薄くなっている。

上下補強板３１，３２の厚みを、５０〜１００μｍ、絶縁性プラスチック基材１２ｂの厚みを３８〜４０μｍとした場合、上下補強板３１，３２とエポキシ樹脂３３，３４、およびＩＣチップ３ｂを含めた全体厚みＨ１は、３００〜３５０μｍ程度となる。
カード厚みを、前記０．７８ｍｍ±０．０４ｍｍの中心値である０．８０μｍとした場合、絶縁性プラスチック基材１２ｂの厚みを含めた接着剤層１１ａ，１３ａの合計厚み、Ｈ２は、５００〜６００μｍ、上下補強板３１上面と表基材シート１１の内面、または下補強板３２下面と裏基材シート１３の内面、間の距離Ｈ３は３７〜６２μｍ程度となる。表裏基材シート１１，１３には、１８８μｍ程度の厚みのものが使用される。

図７は、第３形態の非接触ＩＣカードの断面を示す図である。第３形態の非接触ＩＣカード１ｃに使用する非接触ＩＣチップ３ｃは補強板を持たない特徴がある。
図７のように、絶縁性プラスチック基材１２ｂの厚みを３８〜４０μｍとした場合、ＩＣチップ３ｃを含めた全体厚みＨ１は、２００〜２５０μｍ程度となる。
カード厚みを、前記０．７８ｍｍ±０．０４ｍｍの中心値である０．８０μｍとした場合、絶縁性プラスチック基材１２ｂの厚みを含めた接着剤層１１ａ，１３ａの合計厚み、Ｈ２は、３００μｍ、ＩＣチップ３ｃの上面と表基材シート１１の内面、アンテナシートと裏基材シート１３の内面、間の距離Ｈ３は２５〜５０μｍ程度となる。表裏基材シート１１，１３には、２５０μｍ程度の厚みのものが使用される。
Ｈ３＋表基材シート１１の厚みと、Ｈ３＋裏基材シート１１の厚みと、が同等であるようにすることもできる。これにより、カードの表裏いずれの側に対しても均等の樹脂層厚みとなるからである。

以上の３種のＩＣカードの形態について共通した特徴は、表基材シートと裏基材シートの間に、絶縁性プラスチック基材にアンテナ回路を形成し、当該アンテナ回路に平板状ＩＣチップを実装したアンテナシートが挿入されていること、アンテナシートがカードの４周囲にその端面が現れるように挿入されていること、表基材シートとアンテナシートの間およびアンテナシートと裏基材シートの間が湿気硬化型ホットメルト接着剤を介して貼り合わせされていること、全体の断面厚みが、０．７８ｍｍ±０．０４ｍｍの範囲に形成されていること、かつ、ＩＣチップ３の上面から表基材シートの外表面間の合計厚みと、ＩＣチップ３の下面から裏基材シートの外表面間の合計厚みと、が同等にされていることとなる。同等とは、±５μｍ程度の範囲で等しいことをいう。

このような非接触ＩＣカードの構成とすることにより、非接触ＩＣカード１の表裏何れの面に対しても、凹凸形状が少なく外観性の優れたＩＣカードとなり、印字性能にも優れたＩＣカードとすることができる。またさらに、アンテナシートの端縁がカード周囲に現れているので、端縁部分の接着剤層のみが硬化収縮して薄肉になることもない。

［材質に関する実施形態］
（ホットメルト接着剤について）
非接触ＩＣカードの表裏基材シート間に充填するホットメルト接着剤には、各種材料を使用できるが、空気中等の水分によって架橋硬化するイソシアネート基末端プレポリマーに各種の添加剤、例えば、熱可塑性樹脂（例えば、オレフィン樹脂等）、粘着性付与剤（例えば、ジメチルフタレート等）、酸化防止剤（例えば、フェノール系酸化防止剤等および触媒（例えば、ジブチルチンジラウリレート等）等を適宜配合した反応型ポリウレタンホットメルト樹脂を好ましく使用できる。

空気中等の水分によって架橋硬化する湿気硬化型のホットメルト接着剤としては、
例えば、住友スリーエム社製のＴＥＯ３０、ＴＥ１００、
日立化成ポリマー社製のハイボン４８２０、
ヘンケル社製のＭａｃｒｏｐｌａｓｔＱＲ３４６０、
積水化学工業（株）製のエスダイン２０１３ＭＫ等が使用できる。

（基材シート部材に関して）
表裏基材シートとしては例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート共重合体等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、エチレン−４フッ化エチレン共重合体、ナイロン６、ナイロン６，６等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、三酢酸セルロース、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の合成樹脂、上質紙、グラシン紙、硫酸紙等の紙類を使用できる。
表裏基材シートの厚みは、上記実施形態に見られるように、１００〜２５０μｍの範囲のものが好ましい。

（絶縁性プラスチック基材に関して）
アンテナシートに使用する絶縁性プラスチック基材には、上記した表裏基材シートのうち、紙類を除くものを使用できる。

アンテナシート１２用の絶縁性プラスチック基材１２ｂとして、厚み４０μｍの２軸延伸ＰＥＴシートを使用した。アンテナシート１２の基材１２ｂに厚み２０μｍの銅箔をラミネートした後、アンテナのコイル状パターンをエッチングにより形成し、アンテナ端部に非接触ＩＣチップ（ソニー株式会社製「ＲＣ−Ｓ９１５」）３ａを実装した。
ＩＣチップ３ａは、ＩＣカード表面側に上補強板３１を有する平面サイズ約４．５ｍｍ角の非接触ＩＣチップであり、上補強板３１は厚み５０μｍのステンレス板によるもので、エポキシ樹脂によりＩＣチップ３ａに固定されている。
また、絶縁性プラスチック基材１２ｂを介したＩＣチップ３ａに面する側に接着シートを介して厚み５０μｍのステンレス板からなる下補強板を接着してアンテナシートを完成した。その結果、ＩＣチップ３ａの上下補強板３１，３２とエポキシ樹脂、接着シート、絶縁性プラスチック基材１２ｂを含めた合計厚みＨ１は、４５０μｍとなった。

表基材シート１１、および裏基材シート１３として、厚み１２５μｍの白色発泡ＰＥＴシートを使用した。
表基材シート１１に対して、ウレタン樹脂系の湿気硬化型ホットメルト接着剤（日本ＮＳＣ社製「パーフェクトロック７Ｍ７０２４」）を、１２０°Ｃに加温して溶融させ、流動状態にした当該接着剤を、ダイコーターを用いて固化後の厚みが３００μｍ程度になるように塗工した。
同様にして、裏基材シート１３に対しても、同一の接着剤を固化後の厚みが３００μｍ程度になるように塗工した。

表基材シート１１のホットメルト接着剤塗工面と、裏基材シート１１のホットメルト接着剤塗工面を内側にして向き合わせ、その間に、前記により準備したアンテナシート１２をＩＣチップ３ａの突出した側を表基材シート１１側に向くようにして挿入し、表裏基材シートの図柄とアンテナシートのアンテナパターンとを位置合わせし、超音波ウェルダーを用いて、カード図柄のない外周部分（進行方向後端となる辺部分を除く）を数ケ所スポット融着５させて仮止めし、シート積層体１５とした。

このシート積層体１５を、ＩＣカード製造装置１００のシート供給部１０１から供給した。まず、熱ゴムロール１０２間を通過させて、９０°Ｃ程度の温度でホットメルト接着剤を溶融させると共に、該溶融した接着剤層から空気をシート積層体１５の末端部から抜き出す工程を行った（図３参照）。この最終熱ゴムローラでは、上下ローラ間の間隔は、６００μｍから７００μｍ程度に維持されている。

次に、シート積層体１５を、金属熱ローラ１０３間を通過させて、過剰の接着剤を除去すると共にシート積層体の厚み調整を行った。この最終金属ローラでは、上下ローラ間の間隔は、７００μｍから７５０μｍ程度に維持されている。カード仕上がり寸法よりも狭いのは、接着剤の弾性成分のためである。
シート積層体１５を６５°Ｃ程度の保温ゾーンに置いた後、平滑プレス機１０５でプレスする工程を行った。これには、２０°Ｃに水冷した鏡面板プレス機間にカードを導入して、シート積層体１５に約１トンの圧力がかかるようにした。

平滑プレス後のシート積層体１５を２５°Ｃ、相対湿度（ＲＨ）５０％程度の恒温、恒湿状態で、４８時間保存して湿気硬化型ホットメルト接着剤の硬化と脱気を行った。
最後に、シート積層体１５を型抜きして個々の非接触ＩＣカードに仕上げする加工を行った。これにより、全体厚み７８０μｍの非接触ＩＣカード１ａが完成した。表裏基材シートの厚みが１２５μｍであるから、絶縁性プラスチック基材１２ｂを含む接着剤層１１ａ，１３ａの合計厚みＨ２は５３０μｍ、表裏基材シートと上または下補強板間の距離Ｈ３は、上下共に４０μｍとなる。

アンテナシート１２用の絶縁性プラスチック基材１２ｂとして、厚み４０μｍの２軸延伸ＰＥＴシートを使用した。アンテナシート１２の基材１２ｂに厚み２０μｍの銅箔をラミネートした後、アンテナのコイル状パターンをエッチングにより形成し、アンテナ端部に非接触ＩＣチップ３ｂを実装した。ＩＣチップ３ｂは、ＩＣカード表面側に上補強板３１を有する平面サイズ約５ｍｍ角の非接触ＩＣチップであり、上補強板３１は厚み５０μｍのステンレス板によるもので、エポキシ樹脂によりＩＣチップ３ｂに固定されている。
また、絶縁性プラスチック基材１２ｂを介したＩＣチップ３ｂに面する側に接着シートを介して厚み５０μｍのステンレス板からなる下補強板３２を接着してアンテナシートを完成した。その結果、ＩＣチップ３ｂの上下補強板３１，３２とエポキシ樹脂、接着シート、絶縁性プラスチック基材１２ｂを含めた合計厚みＨ１は３２５μｍとなった。

表基材シート１１、および裏基材シート１３として、厚み１８８μｍの２軸延伸白色ＰＥＴ−Ｇシートを使用した。
表基材シート１１に対して、ウレタン樹脂系の湿気硬化型ホットメルト接着剤（ヘンケル社製「ＭａｃｒｏｐｌａｓｔＱＲ３４６０」）を、１２０°Ｃに加温して溶融させ、流動状態にした当該接着剤を、ダイコーターを用いて固化後の厚みが２００μｍになるように塗工した。同様にして、裏基材シート１３に対しても、同一の接着剤を固化後の厚みが２００μｍになるように塗工した。

その後の工程は、実施例１と同様にして行った。ただし、熱ゴムロール１０２間の通過は、８０°Ｃ程度の温度とした。最後に、シート積層体１５を型抜きして個々の非接触ＩＣカードに仕上げする加工を行った。これにより、厚み７８０μｍの非接触ＩＣカード１ｂが完成した。表裏基材シートの厚みが１８８μｍであるから、絶縁性プラスチック基材１２ｂを含む接着剤層１１ａ，１３ａの合計厚みＨ２は３６４μｍ、表裏基材シートと上または下補強板間の距離Ｈ３は、上下共に１９．５μｍとなる。

アンテナシート１２用の絶縁性プラスチック基材１２ｂとして、厚み４０μｍの２軸延伸ＰＥＴシートを使用した。実施例１と同様にして、エッチングした後、アンテナ端部に平面サイズ約０．７ｍｍ角の非接触ＩＣチップ（ＮＸＰＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ製「ＭｉｆａｒｅＵｌｔｒａＬｉｇｈｔ」）３ｃを実装した。なお、補強板を持たない非接触ＩＣチップである。
その結果、ＩＣチップ３ｃの絶縁性プラスチック基材１２ｂを含めた合計厚みＨ１は、２００μｍとなった。

表基材シート１１、および裏基材シート１３として、厚み２５０μｍの白色発泡ＰＥＴシートを使用した。
表基材シート１１に対して、ウレタン樹脂系の湿気硬化型ホットメルト接着剤（日本ＮＳＣ社製「パーフェクトロックＭ７０２４」）を、１２０°Ｃに加温して溶融させ、流動状態にした当該接着剤を、ダイコーターを用いて固化後の厚みが１７０μｍになるように塗工した。
同様にして、裏基材シート１３に対しても、同一の接着剤を固化後の厚みが１７０μｍになるように塗工した。

その後の工程は、実施例１と同様にして行い、最後に、シート積層体１５を型抜きして個々の非接触ＩＣカードに仕上げする加工を行った。これにより、厚み７８０μｍの非接触ＩＣカード１ｃが完成した。表裏基材シートの厚みが２５０μｍであるから、絶縁性プラスチック基材１２ｂを含む接着剤層１１ａ，１３ａの合計厚みＨ２は２８０μｍ、表裏基材シートとの間の距離Ｈ３は、上下共に４０μｍとなる。

以上、本発明の非接触ＩＣカードの製造方法について説明したが、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で各種の実施態様を実現できるものである。

非接触ＩＣカードの製造工程を説明する図である。非接触ＩＣカードの製造工程を説明する図である。非接触ＩＣカードの製造工程を説明する図である。アンテナシートを示す図である。第１形態の非接触ＩＣカードの断面を示す図である。第２形態の非接触ＩＣカードの断面を示す図である。第３形態の非接触ＩＣカードの断面を示す図である。従来のラミネート方式による非接触ＩＣカードの断面図である。従来の樹脂充填方式による非接触ＩＣカードの断面図である。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ非接触ＩＣカード
２アンテナパターン
３，３ａ，３ｂ，３ｃ非接触ＩＣチップ
５スポット融着
６スペーサ
７，８貫通孔
１０アンテナシート
１１表基材シート
１１ａホットメルト接着剤
１２アンテナシート
１３裏基材シート
１３ａホットメルト接着剤
１５シート積層体

Claims

以下の（１）から（９）の工程、
（１）複数の横列と縦列からなるＩＣカード用図柄を有するＰＥＴまたはＰＥＴ−Ｇからなる表基材シートに、ウレタン樹脂からなる湿気硬化型ホットメルト接着剤を加温した流動状態で所定厚みに塗工し、その後、室温に戻して接着剤を固化させる工程、
（２）複数の横列と縦列からなるＩＣカード用図柄を有するＰＥＴまたはＰＥＴ−Ｇからなる裏基材シートに、ウレタン樹脂からなる湿気硬化型ホットメルト接着剤を加温した流動状態で所定厚みに塗工し、その後、室温に戻して接着剤を固化させる工程、
（３）前記表裏基材シートのホットメルト接着剤塗工面を内面にして向き合わせ、その間に、アンテナに非接触ＩＣチップを実装したアンテナシートであって表裏基材シートと同一の横列と縦列からなるアンテナパターンを有する多面付けシートを、前記表裏基材シートの図柄とアンテナシートのアンテナパターンとを位置合わせして挿入する工程、
（４）位置合わせした状態で、表裏基材シートとアンテナシートを、シート積層体の進行方向後端を除く前端と側辺の３辺を図柄外の外周で部分的にホットメルト接着剤を融着させて仮止めしてシート積層体にする工程、
（５）上記シート積層体を、非接触ＩＣカードの規定厚み寸法よりも小さい間隔で保たれた複数対の熱ゴムロール間を通過させてホットメルト接着剤を溶融させると共に、該溶融した接着剤層から空気抜きする工程、
（６）さらに、上記シート積層体を、非接触ＩＣカードの規定厚み寸法よりも小さい間隔で保たれた複数対の金属熱ロール間を通過させて、過剰の接着剤を除去すると共にシート積層体の厚み調整を行う工程、
（７）厚み調整後のシート積層体を平滑プレスすると共に冷却する工程、
（８）平滑プレス後のシート積層体を温度２５°Ｃから３０°Ｃ、相対湿度４５％から５５％の恒温、恒湿状態で所定時間保存して湿気硬化型ホットメルト接着剤の硬化の促進と発生した炭酸ガスの脱気を行う工程、
（９）シート積層体を裁断して個々の非接触ＩＣカードにする工程、
を有することを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法。