JP5556865B2 - カード、カード製造方法 - Google Patents

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本発明は、電子モジュールを内蔵するカード、カード製造方法に関するものである。
電子基板に表示部が固定された電子モジュールを内蔵したカードがさまざまな形態で提案されている。このようなカードは、電子モジュールを保持した基板保持枠体の表裏面に表面層及び裏面層を積層させてラミネートすることにより製造されている(例えば、特許文献1)。
しかし、このようなカードは、ラミネート工程において、電子モジュールの電子基板に配置された表示部が、カード平面内において傾いた状態で接着されてしまう場合があり、カードの外観を損なう場合があった。
特開2008−299840号公報
本発明の課題は、表示部がカードの平面内において傾いた状態で接着されるのを抑制することができ、外観が良好なカード、カード製造方法を提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
第1の発明は、電子基板(11)の上側に表示部(12)及び電池(14)が隣接して配置された電子モジュール(10)と、孔部(23a)を有し、前記孔部に前記電子モジュールを配置して保持する基板保持枠体(23)と、一端部が前記電子モジュールと、他端部が前記基板保持枠体と貼付される複数の粘着テープ(T)と、前記基板保持枠体の表面側に設けられる表面層(21)と、前記基板保持枠体の裏面側に設けられる裏面層(22)とを備え、前記粘着テープは、前記電子基板の前記表示部の近傍と、前記電子基板の前記電池の近傍とにそれぞれ貼付され、前記表示部の近傍に貼付された前記粘着テープ(T1)は、テープ端部(T1a)が、前記電子モジュールの外形よりも内側になるように貼付されること、を特徴とするカード(1)である。
第2の発明は、第1の発明のカード(1)において、前記電池(14)の近傍に配置された前記粘着テープ(T2)は、テープ端部(T2a)が、前記電子モジュール(10)の外形よりも内側に配置されるように貼付されること、を特徴とするカードである。
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明のカード(1)において、前記粘着テープ(30)は、前記電子基板(11)の表面及び裏面のうち、前記表示部(12)の表示面側の面に貼付されること、を特徴とするカードである。
第4の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかのカード(1)において、前記基板保持枠体(23)は、前記孔部(23a)の縁部に、前記粘着テープ(31)が貼付される突出部(23b)を有し、前記粘着テープ(31)は、前記突出部(23b)と前記電子モジュール(10)とに貼付されること、を特徴とするカードである。
第5の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかのカード(1)のカード製造方法であって、前記電子モジュール(10)を前記基板保持枠体(23)の前記孔部(23a)に配置する電子モジュール配置工程(#1)と、前記粘着テープ(T1、T2)を、前記電子基板(11)の前記表示部(12)の近傍と、前記電子基板の前記電池(14)の近傍とに、前記電子基板と前記基板保持枠体とを跨ぐようにして貼付し、前記表示部の近傍に貼付される粘着テープ(T1)を、テープ端部(T1a)が、前記電子モジュールの外形よりも内側になるように貼付するテープ貼付工程(#2)と、前記表面層(21)、前記基板保持枠体、前記裏面層(22)の順で積層し、前記基板保持枠体と前記表面層との間、及び、前記基板保持枠体と裏面層との間に、接着剤(24)を充填する接着剤充填工程(#3)と、前記接着剤が充填された前記表面層、前記基板保持枠体、前記裏面層を、前記基板保持枠体に固定された前記電子モジュールの前記表示部が存在しない側の端部を搬送方向の下流側として搬送する搬送工程(#4)と、前記搬送工程で搬送されている前記表面層及び前記裏面層を加圧して、前記基板保持枠体と、前記表面層及び前記裏面層との間を接着する加圧工程(#5)と、を備えるカード製造方法である。
本発明によれば、表示部をカード平面内で傾かせることなく接着することができ、外観が良好なカードを製造することができる。
実施形態のカード1の構成を説明する図である。 実施形態のカード1の電子モジュール10を示す概略図である。 実施形態のカード1の製造工程を示すフローチャートである。 実施形態のシート状の中基材23の平面図である。 実施形態の電子モジュール配置工程#1、粘着テープ貼付工程#2を説明する図である。 実施形態のアッセンブリ40の平面図、断面図である。 実施形態の接着剤充填工程#3、搬送工程#4、ラミネート接着工程#5を説明する図である。 実施形態のラミネート後積層体42の平面図である。
(実施形態)
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。本発明によるカード1の構成について説明する。
実施形態では、表示部の表示面の法線方向を厚み方向Zにして、電子モジュール等を見た図を平面図という。また、平面図において、表示部の表示が正位置になるように電子モジュール等を見たときの左右方向をX、上下方向をYという。また、平面図における形状を適宜平面形状という。なお、各図面において、厚み方向Z等の構成等は、構成を明確に図示するために適宜大きさを誇張する。
図1は、実施形態のカード1の構成を説明する図である。
図1(a)は、カード1の平面図である。図1(b)は、カード1の右側面図である。図1(c)は、カード1の内部構成を示す平面図である。図1(d)は、カード1の内部構成を示す断面図(図1(c)のb−b部断面図)である。
図2は、実施形態のカード1の電子モジュール10を示す概略図である。
図2(a)は、電子モジュール10の平面図である。図2(b)は、電子モジュール10の右側面図である。
カード1は、電子モジュール10を内蔵した認証式のカードであり、例えば、クレジットカード等である。カード1は、図1に示すように、電子モジュール10、上層21(表面層)、下層22(裏面層)、中基材23(基板保持枠体)、接着層24a、24b、粘着テープT(T1、T2、T3)等を備える。また、カード1は、その表面にエンボス加工によりカード番号、例えば、複数の数字(6543210)が刻印されている。
電子モジュール10は、カード1の使用ごとに認証パスワード(いわゆるワンタイムパスワード)を生成する機能を有する。
電子モジュール10は、図2に示すように、電子基板11、表示部12、ボタン13、電池14、ICチップ15等を備える。
電子基板11は、リジッド又はフレキシブルタイプのプリント配線基板である。本実施形態では、電子基板11は、ポリイミドから形成されるフレキシブルタイプの配線基板である。電子基板11の厚みは、例えば100μmである。
電子基板11は、その上端右側に表示部12が、上端左側に電池14が接続及び配置されている。また、電子基板11には、その下側の領域にボタン13及びICチップ15が実装されている。
電子基板11は、上述したカード1にエンボス加工により刻印されるカード番号の位置、すなわちエンボス加工部21c(後述する)と対応する位置を避けるように形成されている。これは、カード1にエンボス加工を施す場合において、電子基板11にもエンボス加工が施されてしまうのを回避するためである。
表示部12は、パスワードを表示する表示装置である。表示部12は、例えば、液晶ディスプレイ、電子ペーパーディスプレイ等である。表示部12は、ケーブル12aによって電子基板11に接続されている。なお、表示部12は、隣り合う電池14とは固定されていない。
ボタン13は、パスワードを生成する場合に、利用者が操作するボタンである。本実施形態では、ボタン13は、検出電極を有し、その検出電極に利用者の指が接近した場合に静電容量の変化を検知する静電容量式のボタン、いわゆるタッチセンサである。ボタン13は、操作情報をICチップ15に出力する。なお、ボタン13は、静電容量式のボタンに限らず、押し込み式のドーム型のスイッチを用いてもよい。
電池14は、電子モジュール10の表示部12、ICチップ15等に電力を供給する部分である。電池14は、接続端子14aによって電子基板11に接続されている。
ICチップ15は、電子モジュール10を制御する制御装置である。ICチップ15は、電池14から電力が供給されて駆動する。ICチップ15は、電子モジュール10の処理を制御する制御プログラム等を記憶した不図示の記憶装置を備える。
以上の構成により、電子モジュール10は、利用者によってボタン13が操作されると、ICチップ15が、ボタン13の出力に基づいて、パスワードを生成する。そして、ICチップ15は、表示部12を駆動して、このパスワードを表示する。また、ICチップ15は、必要に応じて、外部機器と通信を行う。
上層21は、図1に示すように、カード1の上面に配置される樹脂シートである。上層21は、中基材23の上面に接着層24aによって接着されている。上層21の厚さは、例えば100〜200μmである。
上層21は、窓部21a、ボタン部21b、エンボス加工部21cを備える。
窓部21aは、光を透過する部分である。窓部21aは、表示部12に対応する位置に設けられている。なお、上層21は、透明な材料により形成されており、窓部21a以外の領域は、印刷等が施されており、カード1内部の構造を視認することができない。
ボタン部21bは、ボタン13に対応する部分である。ボタン部21bは、上層21の上面と同じ高さであり、利用者が指で触れることにより、ボタン13を操作することができる。
エンボス加工部21cは、カード1の表面のエンボス加工によってカード番号を刻印する領域である。
下層22は、カード1の下面に配置される樹脂シートである。下層22は、中基材23の下面に接着層24bによって接着されている。下層22の厚さは、例えば100〜200μmである。
中基材23は、カード1の内部に配置される枠体である。中基材23は、例えば、塩化ビニルやPETの樹脂シートである。中基材23の厚さは、例えば400〜600μmである。
中基材23は、電子モジュール10を配置する配置孔部23aを備え、粘着テープTが貼付されることによって電子モジュール10を保持する。そのため、配置孔部23aの形状は、電子モジュール10の外形より大きい寸法で形成されている。
また、中基材23の配置孔部23aの縁部には、配置される電子モジュール10の表示部12の近傍に、突出部23bが形成されている。突出部23bを設けることにより、粘着テープTの貼付スペースが限られている中基材23であっても効率よく粘着テープTを貼付することができ、電子モジュール10を保持することができる。
粘着テープTは、電子モジュール10を中基材23の配置孔部23aに保持するための粘着性のあるテープであり、一端部が電子モジュール10の電子基板11に、他端部が中基材23に貼付される。粘着テープTは、主に、中基材23の配置孔部23aに配置された電子モジュール10が、カード1の製造時において、中基材23からずれたり、外れたりするのを防ぐために設けられている。
粘着テープTは、表示部12の表示面側において、電子モジュール10の電子基板11と、配置孔部23aの縁部とを跨ぐようにして3箇所(T1〜T3)に貼付される。
粘着テープTは、基材と粘着材とから構成されており、その厚みは、例えば約25μmである。粘着テープTの基材は、接着層24a、24bを形成する接着剤24と相性がよい材料を使用することが好ましく、本実施形態では、中基材23と同じ材料、すなわち、塩化ビニルやPETにより形成されている。こうすることによって、中基材23と、上層21及び下層22とを接着した場合に、粘着テープTを貼付した部分で剥離が生じるのを防ぐことができる。
粘着テープT1は、電子基板11の上端右側部分に配置された表示部12の近傍と、中基材23の配置孔部23aの縁部に設けられた突出部23bとを跨ぐようにして貼付される。
粘着テープT2は、電子基板11の上端左側部分に配置された電池14の近傍と、配置孔部23aの縁部とを跨ぐようにして貼付される。
粘着テープT3は、電子基板11のICチップ15の左側部分と、配置孔部23aの縁部とを跨ぐようにして貼付される。
ここで、表示部12の近傍とは、粘着テープT1を貼付することによって、後述のカード製造工程において、上流側に移動する接着剤24の圧力により表示部12が厚み方向Zに大きく動かないように保持することができる程度に表示部12から近い電子基板11上の位置をいう。同様に、電池14の近傍とは、粘着テープT2を貼付することによって、カード製造工程において、上流側に移動する接着剤24の圧力により電池14が厚み方向Zに大きく動かないように保持することができる程度に電池14から近い電子基板11上の位置をいう。
各粘着テープT1〜T3は、そのテープ端部T1a〜T3aが、それぞれ、電子モジュール10の外形よりも内側の領域になるように貼付される。
ここで、電子モジュール10の外形よりも内側の領域とは、電子モジュール10の外形を形成する左右方向X及び上下方向Yの最大寸法の辺Xm、Ymで囲まれる領域をいい、図2(a)に示すように、点線で囲まれる領域である。
こうすることで、カード1の製造後に、カード1の側部から粘着テープTが視認されるのを防止して(図1(b)参照)、カード1の外観を良好にすることができる。
また、仮に、粘着テープTが中基材23の側部から視認されるように貼付され、粘着テープTの粘着剤の接着強度が接着層24aより弱い場合、カード1は、粘着テープTの粘着剤の部分から、上層21が剥離してしまうおそれがある。しかし、本実施形態のカード1のように、粘着テープTの端部が電子モジュール10の外形よりも内側に貼付されている場合、このような問題を防ぐことができる。
次に、カード1の製造方法について説明する。
図3は、実施形態のカード1の製造工程を示すフローチャートである。
図4は、実施形態のシート状の中基材23の平面図である。
図5は、実施形態の電子モジュール配置工程#1、粘着テープ貼付工程#2を説明する図である。
図6は、実施形態のアッセンブリ40の平面図、断面図である。
図7は、実施形態の接着剤充填工程♯3、搬送工程♯4、ラミネート接着工程♯5を説明する断面図である。
図8は、実施形態のラミネート後積層体42の平面図である。
カード1の製造は、図3に示すように、作業者又は加工装置が、以下の工程に従って行う。なお、以下の工程において、各部材は、対応する箇所に位置決めされた上で配置される。位置決めは、治具等を用いたり、各部材の配置場所を判定可能なセンサを備える加工装置等を用いたりすることができるが、詳細な説明は省略する。
(電子モジュール配置工程♯1)
図4に示すように、最初に、シート状の中基材23を用意する。本実施形態では、10枚の多面付けによって、カード1の製造を行う。このため、このシートには、中基材23が、10枚分区分されており、各中基材23に配置孔部23aが形成されている。
図5(a)に示すように、電子モジュール10を、配置孔部23a内に配置する。なお、図5中の破線は、カード外形1cを示す。
(粘着テープ貼付工程♯2)
そして、図5(b)に示すように、配置孔部23aに配置された電子モジュール10と中基材23とを跨ぐようにして、粘着テープT(T1〜T3)を3箇所に貼付する。
上述したように、粘着テープT1は、電子基板11の表示部12の近傍と中基材23の突出部23bとを、粘着テープT2は、電子基板11の電池14の近傍と中基材23とを、粘着テープT3は、電子基板11の下側の領域と中基材23とを跨ぐようにして貼付される。
図6に示すように、以上の工程により、10個の電子モジュール10が中基材23の10箇所の配置孔部23a内に配置され、電子モジュール10及び中基材23の組み合わせであるアッセンブリ40が製造される。
(接着剤充填工程♯3)
図7に示すように、アッセンブリ40の上面側に上層21を配置し、また、下面側に下層22を配置する。
そして、アッセンブリ40及び上層21の間と、アッセンブリ40及び下層22の間とにそれぞれ接着剤24を充填する。接着剤24は、上層21及び下層22が、アッセンブリ40の電子モジュール10の下端部(表示部12が存在しない側の端部)側から接着されるように、アッセンブリ40の下端部側に充填される。
以上の工程により、ラミネート前積層体41が製造される。
(搬送工程♯4)
ラミネート前積層体41をラミネートローラ51、52へと搬送する。
搬送方向は、電子モジュール10の表示部12が存在する側を上流側、表示部12が存在しない側を下流側とする(図7参照)。
なお、ラミネート前積層体41は、ラミネートローラ51、52へと搬送された状態で、接着剤24が充填されていればよい。このため、ラミネート前積層体41をラミネートローラ51、52へと搬送しながら、接着剤24を充填してもよい。
(ラミネート接着工程♯5(加圧工程))
図7に示すように、ラミネート前積層体41を、ラミネートローラ51、52間を通して、ラミネート前積層体41を上層21及び下層22からラミネート(加圧)する。
これにより、アッセンブリ40及び上層21間と、アッセンブリ40及び下層22間とが、それぞれ接着剤24によって接着される。また、余剰な接着剤24は、外部に排出されたり、上流側に移動したりする。
なお、本実施形態では、ラミネート接着工程#5は、電子モジュール10を保持した中基材23と、上層21及び下層22とを、加熱せずに常温で接着を行う、いわゆるコールドラミネート方式で行われる。これは、ホットラミネート方式を用いることによって、中基材23に保持される電子モジュール10に熱が加わり、不具合を生じさせてしまうのを防ぐためである。
ここで、電子モジュール10は、表示部12及び電池14の近傍で、粘着テープT1、T2によって中基材23に保持されているので、充填される接着剤24の圧力により、電子モジュール10の電子基板11が歪んだり、カード平面(XY平面)内において、電子モジュール10が中基材23に対して回転したりして、表示部12が傾いてしまうのを抑制することができる。
また、表示部12の表示面側から粘着テープT1、T2、T3によって、電子モジュール10が中基材23に保持されているので、表示面は、カード1の厚み方向Zにおいて、上層21の窓部21aと近い位置に配置、接着されることとなる。これにより、表示部12の表示面と、上層21の窓部21aとの厚み方向Zの間隔を狭めることができ、表示部12の視認性を向上させることができる。同様に、電子基板11に実装されたボタン13も上層21に近い位置に接着されるので、上層21のボタン部21bとボタン13との厚み方向Zの間隔を狭めることができ、ボタン13の操作感度を向上させることができる。
更に、電子モジュール10の表示部12をラミネート接着の上流側にすることで、カード1の厚み方向Zにおいて、表示部12が傾いて接着されてしまうのを抑制することができる。これは、ラミネート時の余剰な接着剤24の一部が、上流側に移動し、また、表示部12のケーブル12aが表示部12に対して下流側に配置されているため、表示部12は、ケーブル12aが上流側にほぼ均一に引っ張られた状態で姿勢を維持して接着されるからである。
なお、ラミネートローラ51、52の間隔を調整することにより、接着層24a,24bの厚みを調整して、カード1を規定の厚み(例えば800μm程度)に調整することができる。
以上の工程により、図8に示すように、ラミネート後積層体42が製造される。
(切断工程♯6)
ラミネート後積層体42を、カード外形1cで切断して個片にする。これにより、カード1が製造される。
(エンボス加工工程#7)
カード1が製造されたら、カード1のエンボス加工部21cに、所有者ごとの認証IDをエンボス加工により刻印する(図1(a)参照)。なお、エンボス加工工程#7は、切断工程#6の前に実施されるようにしてもよい。
以上より、本実施形態のカード1は、粘着テープTが、電子基板11の表示部12の近傍と、電池14の近傍とにそれぞれ貼付されているので、ラミネートされてカード1が製造された場合に、表示部12がカード1の平面内で傾いた状態で接着されるのを防ぐことができ、カード1の外観を良好に保つことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
(変形形態)
(1)実施形態において、ボタン13は、静電容量式のボタンの例で記載したが、これに限定されない。例えば、メタルドームを内蔵した押し込み式のボタンであってもよい。
(2)実施形態において、カード1のエンボス加工に対応するため、電子基板11は、エンボス加工部21cと対応する位置を避けるように形成されていたが、これに限定されない。カード1にエンボス加工を施さないのであれば、電子モジュールの電子基板は、略矩形状に形成することも可能であり、より多くの電気部品を実装することが可能である。
(3)実施形態において、粘着テープTは、電子基板11と中基材23とを跨ぐようにして、3箇所に貼付される例を示したが、これに限定されない。例えば、電子モジュール10の表示部12及び電池14の近傍の2箇所のみに貼付されてもよく、4箇所以上で貼付されていてもよい。
(4)実施形態において、カード1がICチップ15を備える例を示したが、これに限定されない。
1 カード
10 電子モジュール
11 電子基板
12 表示部
13 ボタン
14 電池
15 ICチップ
21 表面層
22 裏面層
23 中基材
23a 配置孔部
23b 突出部
T、T1、T2、T3 粘着テープ

Claims (5)

  1. 電子基板の上側に表示部及び電池が隣接して配置された電子モジュールと、
    孔部を有し、前記孔部に前記電子モジュールを配置して保持する基板保持枠体と、
    一端部が前記電子モジュールと、他端部が前記基板保持枠体と貼付される複数の粘着テープと、
    前記基板保持枠体の表面側に設けられる表面層と、
    前記基板保持枠体の裏面側に設けられる裏面層とを備え、
    前記粘着テープは、
    前記電子基板の前記表示部の近傍と、前記電子基板の前記電池の近傍とにそれぞれ貼付され、
    前記表示部の近傍に貼付された前記粘着テープは、そのテープ全体が、前記電子モジュールの外形を形成する左右方向及び上下方向の最大寸法の辺で囲まれる領域内に配置されるように貼付されること、
    を特徴とするカード。
  2. 請求項1に記載のカードにおいて、
    前記電池の近傍に配置された前記粘着テープは、そのテープ全体が、前記電子モジュールの外形を形成する左右方向及び上下方向の最大寸法の辺で囲まれる領域内に配置されるように貼付されること、
    を特徴とするカード。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のカードにおいて、
    前記粘着テープは、前記電子基板の表面及び裏面のうち、前記表示部の表示面側の面に貼付されること、
    を特徴とするカード。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のカードにおいて、
    前記基板保持枠体は、前記孔部の縁部に、前記粘着テープが貼付される突出部を有し、
    前記粘着テープは、前記突出部と前記電子モジュールとに貼付されること、
    を特徴とするカード。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のカードのカード製造方法であって、
    前記電子モジュールを前記基板保持枠体の前記孔部に配置する電子モジュール配置工程と、
    前記粘着テープを、前記電子基板の前記表示部の近傍と、前記電子基板の前記電池の近傍とに、前記電子基板と前記基板保持枠体とを跨ぐようにして貼付し、前記表示部の近傍に貼付される粘着テープを、そのテープ全体が、前記電子モジュールの外形を形成する左右方向及び上下方向の最大寸法の辺で囲まれる領域内に配置されるように貼付するテープ貼付工程と、
    前記表面層、前記基板保持枠体、前記裏面層の順で積層し、前記基板保持枠体と前記表面層との間、及び、前記基板保持枠体と裏面層との間に、接着剤を充填する接着剤充填工程と、
    前記接着剤が充填された前記表面層、前記基板保持枠体、前記裏面層を、前記基板保持枠体に固定された前記電子モジュールの前記表示部が存在しない側の端部を搬送方向の下流側として搬送する搬送工程と、
    前記搬送工程で搬送されている前記表面層及び前記裏面層を加圧して、前記基板保持枠体と、前記表面層及び前記裏面層との間を接着する加圧工程と、
    を備えるカード製造方法。
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