JP6442003B1 - Ｉｃカード及びｉｃカードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造歩留まりを向上することができるＩＣカード及びＩＣカードの製造方法を提供する。【解決手段】ＩＣカード１は、カード基体２と、カード基体２に設けられ、一対の端子３Ａ，３Ｂを有するＩＣモジュール３が実装される凹部５と、カード基体２に被覆導線８が実装面で巻回されて形成されるコイルアンテナ４と、凹部５に実装されるＩＣモジュール３の一対の端子３Ａ，３Ｂそれぞれに対応する所定の領域に、被覆導線８の両端が凹部５の外周から中心に向かう方向にメアンダー状に折れ曲がりながら進んで密集配置されることにより形成される一対の電極部４Ａ，４Ｂと、を備える。一対の電極部４Ａ，４Ｂでは、第１の折り返し点と次の第２の折り返し点との間の被覆導線８の軌跡が、第１、第２の折り返し点に比べ中央において凹部５の中心へ突出している。【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣカード及びＩＣカードの製造方法に関する。

ＩＣ（Integrated Circuit）カードは、データの記録や演算をするために集積回路（ＩＣ）を組み込んだカードである（例えば、特許文献１参照）。最近では、電磁誘導により外部機器と非接触及び接触の両方で通信可能なデュアル型のＩＣカードも出てきており、交通手段のプリペイドカード、キャッシュカード、クレジットカード、建物のセキュリティカード等のＩＣカードが、生活の様々な場面で利用されている。

特開平１０−１０９４８３号公報

図１１（Ａ）に示すように、従来、ＩＣカード１１では、ＩＣモジュールが、カード基体（アンテナシート）１２に形成された凹部１５に実装される。一方で、カード基体１２の実装面には、被覆導線８が描画されてコイルアンテナ１４が形成され、そのコイルアンテナ１４の両端では、図１１（Ｂ）に示すように、被覆導線８がＩＣモジュール実装用の凹部１５の外周から中心に向かう方向にメアンダー状に密集して描画され、これによりＩＣモジュールの端子と電気的に接続する電極部１４Ａ，１４Ｂが形成される。

ＩＣカード１１のカード基体１２は、１枚の大きな多面シートで一度に複数枚製造される。多面シートは工程中にシートに加わる熱などの影響により多少変形する。多面シートが変形しても、ＩＣモジュールの端子と、一対の電極部１４Ａ，１４Ｂとが電気的に接続できるように、一対の電極部１４Ａ，１４Ｂは、ＩＣモジュールの端子よりもかなり大きめに形成されており、図１１（Ａ）に示すように、凹部１５が形成される場所と一対の電極部１４Ａ，１４Ｂが形成される場所が一部重複する。したがって、場合によっては、電極部１４Ａ，１４Ｂを構成する被覆導線８の一部が、凹部１５を形成するエンドミルにより削られる場合がある。

この場合、図１１（Ｃ）に示すように、電極部１４Ａを構成する被覆導線８の一部が削り残し２０として凹部１５に飛び出す可能性がある。また、エンドミルの切削の衝撃で被覆導線８が飛び出す可能性もある。そこで、凹部１５内でエンドミルを空回しして削り残し２０等を取り除く工程を行うのが一般的となっている。

しかしながら、ＩＣカード１１の製造工程は、この工程分時間が長くなるうえ、この工程で、被覆導線８の削り残し２０や飛び出しを完全に取り除くのは困難であり、これによりＩＣカード１１の製造歩留まりの低下が懸念されている。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、製造歩留まりを向上することができるＩＣカード及びＩＣカードの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るＩＣカードは、
カード基体と、
前記カード基体に設けられ、内部回路に接続された端子を有するＩＣモジュールが実装される凹部と、
前記カード基体の実装面に被覆導線が実装面で巻回されて形成されるコイルアンテナと、
前記凹部に実装される前記ＩＣモジュールの前記端子それぞれに対応する所定の領域に、前記被覆導線の両端が前記凹部の外周から中心に向かう方向にメアンダー状に折れ曲がりながら進んで密集配置されることにより形成される電極部と、
を備え、
前記電極部では、第１の折り返し点と次の第２の折り返し点との間の前記被覆導線の軌跡が、前記第１、第２の折り返し点に比べ中央において前記凹部の中心へ突出している。

この場合、前記電極部では、前記第１の折り返し点と前記第２の折り返し点との間の前記被覆導線の軌跡が、円弧状又は折れ線状に湾曲している、
こととしてもよい。

また、本発明の第２の観点に係るＩＣカードの製造方法は、
カード基体と、
前記カード基体に設けられ、内部回路に接続された端子を有するＩＣモジュールが実装される凹部と、
前記カード基体の実装面に被覆導線が実装面で巻回されて形成されるコイルアンテナと、
前記凹部に実装される前記ＩＣモジュールの前記端子それぞれに対応する所定の領域に、前記被覆導線の両端が前記凹部の外周から中心に向かう方向にメアンダー状に折れ曲がりながら進んで密集配置されることにより形成される電極部と、
を備えるＩＣカードの製造方法であって、
前記電極部において、第１の折り返し点と次の第２の折り返し点との間の前記被覆導線の軌跡が、前記第１、第２の折り返し点に比べ中央において前記凹部の中心へ突出するように、前記被覆導線を描画する。

本発明によれば、電極部を構成する被覆導線の軌跡が、ＩＣモジュールを実装するカード基体の凹部の外周から中心に向かう方向に折れ曲がる第１の折り返し点とその次の第２の折り返し点との間で、その中央において凹部の中心へ突出している。このようにすれば、エンドミルで被覆導線が切断されても、被覆導線は完全に切断され、中途半端につながった被覆導線の削り残しや飛び出しが残らなくなる。この結果、ＩＣカードの製造歩留まりを向上することができる。

図１（Ａ）は、ＩＣカードの上面図である。図１（Ｂ）は、カード基体に内蔵されたコイルアンテナ及び電極部を示す図である。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ断面において、ＩＣモジュールを取り除いたカード基体の凹部付近の断面図である。図１（Ｄ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１（Ｅ）は、カード基体の凹部の上面図である。 本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの電極部の上面図である。 ＩＣカードの製造工程のフローチャートである。 多面シートの一例を示す図である。 被覆導線と凹部の内側面（切断面）との関係を示す図である。 図６（Ａ）は、図５のＳ１線で凹部を形成した時の被覆導線の状態を示す図である。図６（Ｂ）は、図５のＳ２線で凹部を形成した時の被覆導線の状態を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るＩＣカードの電極全体の上面図である。 被覆導線と凹部の内側面（切断面）との関係を示す図である。 図９（Ａ）は、図８のＳ３線で凹部を形成した時の被覆導線の状態を示す図である。図９（Ｂ）は、図８のＳ４線で凹部を形成した時の被覆導線の状態を示す図である。 電極部における被覆導線のパターンの比較例を示す図である。 図１１（Ａ）は、従来のＩＣカード全体の上面図である。図１１（Ｂ）は、電極部の拡大図である。図１１（Ｃ）は、被覆導線から削り残しが生じた様子を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図中、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。

実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１について、図１から図４を参照して説明する。

（ＩＣカードの構造）
まず、ＩＣカードの構造について説明する。図１（Ａ）に示すように、ＩＣカード１は、長方形状であり、そのサイズはＩＳＯ（International Organization for Standardization）等の規格に沿っている（例えば８５．６ｍｍ×５３．９ｍｍ×０．８ｍｍ）。ＩＣカード１は、矩形平板状のカード基体２と、カード基体２に埋め込まれたＩＣモジュール３と、を備える。

カード基体２は、ポリエステルグリコール（ＰＥＴＧ）等のプラスチックで形成された薄板が、何枚か積層されて構成されている。図１（Ｂ）に示すように、カード基体２は、被覆導線により形成されたコイルアンテナ４を内蔵している。コイルアンテナ４の両端にはＩＣモジュール３と電気的に結合するための一対の電極部４Ａ，４Ｂが形成されている。

図１（Ｃ）に示すように、カード基体２には、凹部５が形成されており、図１（Ｄ）に示すように、この凹部５にＩＣモジュール３が埋め込まれる。図１（Ｅ）に示すように、凹部５の形状及び大きさはＩＣモジュール３に合わせた形状（矩形状）及び大きさとなっている。

凹部５の底面は、ＩＣモジュール３の底面の形状に合わせて、基本的に複数段に形成されており、浅い外周部５Ａ（深さ約２００μｍ）と、外周部５Ａよりも深い中央部５Ｂ（深さ約６５０μｍ）とを有する。外周部５Ａにおいて、一対の電極部４Ａ，４Ｂに対応する位置には、端子穴５Ｃ，５Ｄが設けられており、図１（Ｅ）に示すように、端子穴５Ｃ，５Ｄにより、一対の電極部４Ａ，４Ｂが上側に露出している。なお、本実施の形態では、凹部５の底面は２段に形成されているが、凹部５は３段以上に形成されていてもよい。

ＩＣモジュール３には、キャパシタ成分を有する内部回路が設けられており、図１（Ｄ）に示すように、裏面には、その内部回路の端子３Ａ，３Ｂが設けられている。図１（Ｃ）に示すように、カード基体２の一対の電極部４Ａ，４Ｂと、ＩＣモジュール３の端子３Ａ，３Ｂとは、端子穴５Ｃ，５Ｄに充填されたエポキシ樹脂製の銀ペーストである導電性充填剤６を介して導通している。これにより、コイルアンテナ４とＩＣモジュール３内のキャパシタ成分とでＬＣ発振回路が構成される。

このＬＣ発振回路により、ＩＣモジュール３は、周波数１３．５６ＭＨｚで外部機器と非接触にデータ通信を行うことが可能になる。また、ＩＣモジュール３の表面には、コンタクトが形成されており、このコンタクトを介して、ＩＣモジュール３は外部機器と接触してデータ通信を行う。

また、ＩＣモジュール３の裏面には、ホットメルト系の接着テープ７が貼り付けられており、接着テープ７を介してＩＣモジュール３がカード基体２の凹部５の外周部５Ａの底面に貼り付けられている。なお、ＩＣカード１が折り曲げられたときのＩＣモジュール３の破損を防ぐため、ＩＣモジュール３と中央部５Ｂとの間は接着されず、隙間が設けられている。

カード基体２では、一対の電極部４Ａ，４Ｂは、ＩＣモジュール３の一対の端子３Ａ，３Ａそれぞれに対応する所定の領域に形成されている。一定の電極部４Ａ，４Ｂでは、コイルアンテナ４を形成する被覆導線８の両端が凹部５の外周から中心に向かう方向にメアンダー状に折れ曲がりながら進んで密集配置されることにより形成されている。

ここで、図２の紙面上側の被覆導線８の折り返し点を第１の折り返し点Ｃ１とし、図２の紙面下側の被覆導線８の折り返し点を第２の折り返し点Ｃ２とする。一対の電極部４Ａ，４Ｂでは、凹部５の外周から中心に向かう方向に折れ曲がる第１の折り返し点Ｃ１と次の第２の折り返し点Ｃ２との間の被覆導線８の軌跡が、その中央において凹部５の中心へ突出している。

（ＩＣカードの製造工程）
次に、ＩＣカード１の製造工程について説明する。

図３には、ＩＣカード１の製造工程のフローチャートが示されている。図３に示すように、まず、大版の多面シート１０にアンテナシート９を生成する（ステップＳ１）。続いて、描画装置を用いてアンテナシート９に被覆導線８を描画し、コイルアンテナ４と一対の電極部４Ａ，４Ｂを生成する（ステップＳ２）。

ここでは、上述のように、一対の電極部４Ａ，４Ｂにおいて、第１の折り返し点Ｃ１と次の第２の折り返し点Ｃ２との間の被覆導線８の軌跡が、第１、第２の折り返し点Ｃ１，Ｃ２に比べ中央において凹部５の中心へ突出するように、被覆導線８を描画する。

さらに、アンテナシート９に印刷用のシートや透明フィルムを貼り付けて、カード基体２を生成する（ステップＳ３）。カード基体２を多面シート１０から分離し（ステップＳ４）、カード基体２は１枚１枚となる。その後、フライス盤のエンドミルにより、各カード基体２に凹部５を生成する（ステップＳ５）。このとき、一対の電極部４Ａ，４Ｂの一部もエンドミルによって切断されることになる。

ここで、代表的な例として、図５に示すように、電極部４Ａを構成する被覆導線８が、直線Ｓ１，Ｓ２で切断された場合を考える。被覆導線８が直線Ｓ１で切断された場合には、図６（Ａ）に示すように、被覆導線８は、真ん中の部分と両端の部分とが完全に切断されることにより、凹部５内に突出するような削り残りが形成されにくくなる。

また、被覆導線８が直線Ｓ２で切断された場合には、図６（Ｂ）に示すように、被覆導線８は、真ん中の部分が一部除去されるようになるが、この場合には、残った真ん中の部分が、両端につながった状態となるので、凹部５内に突出するような削り残しや飛び出しが形成されにくくなる。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、一対の電極部４Ａ，４Ｂを構成する被覆導線８の軌跡が、ＩＣモジュール３を実装するカード基体２の凹部５の外周から中心に向かう方向に折れ曲がる第１の折り返し点Ｃ１とその次の第２の折り返し点Ｃ２との間で、その中央において凹部５の中心へ突出している。このようにすれば、エンドミルで被覆導線８が切断されても、被覆導線８は完全に切断され、中途半端につながった削り残しが残らなくなり、被膜導線８が凹部５へ飛び出すこともなくなる。この結果、ＩＣカード１の製造歩留まりを向上することができる。

実施の形態２．
まず、本発明の実施の形態２について、図７から図９を参照して説明する。

上記実施の形態１では、一対の電極部４Ａ，４Ｂでは、第１、第２の折り返し点Ｃ１，Ｃ２の間の被覆導線８の軌跡が、円弧状に曲がっていた。本実施の形態では、図７に示すように、一対の電極部４Ａ’，４Ｂ’では、第１、第２の折り返し点Ｃ１，Ｃ２の間の被覆導線８の軌跡が、折れ線状に湾曲している。

ここで、代表的な例として、図８に示すように、電極部４Ａ’を構成する被覆導線８が、直線Ｓ３，Ｓ４で切断された場合を考える。被覆導線８が直線Ｓ３で切断された場合には、図９（Ａ）に示すように、被覆導線８は、真ん中の部分と両端の部分とが完全に切断されることにより、凹部５内に突出するような削り残しや飛び出しが形成されにくくなる。

また、被覆導線８が直線Ｓ４で切断された場合には、図９（Ｂ）に示すように、被覆導線８は、真ん中の部分が一部除去されるようになるが、この場合には、残った真ん中の部分が、両端につながった状態となるので、凹部５内に突出するような削り残しや飛び出しが形成されにくくなる。

一対の電極部における第１、第２の折り返し点Ｃ１，Ｃ２の間の被覆導線８の軌跡は、上記実施の形態１、２に係るものに限られない。被覆導線８の軌跡は、凹部５の中央側のみ、折れ曲がっていてもよい。また、被覆導線８の軌跡の円弧の曲率が、凹部５の外周から中心に向かって大きくなるようにしてもよい。また、円弧と直線が混合した形状であってもよい。被覆導線８の軌跡の円弧の曲率が大きければ大きいほど、削り残しや飛び出しが残る確率は小さくなる。

なお、図１０に示すように、第１の折り返し点Ｃ１と第２の折り返し点Ｃ２との間の被覆導線８の軌跡を斜めの直線とすることも可能であるが、この場合には、切断により通電しなくなる被覆導線８の長さが長くなることが予想される。これに対して、本発明のように、第１の折り返し点Ｃ１と第２の折り返し点Ｃ２との間の被覆導線８の軌跡を、中央が凹部５の中心に突出するような形状とした方が、切断により通電しなくなる被覆導線８の長さを短くすることができる。

また、上記各実施の形態では、カード基体２において、一対の電極部４Ａ，４Ｂ（４Ａ’，４Ｂ’）を１組設けられたが、本発明はこれには限られない。電極部は、２組以上設けられていてもよい。電極部の数は、ＩＣモジュール３の端子の数による。

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本発明は、キャッシュカード、クレジットカード、セキュリティカード、パスポート等のＩＣカードの製造に適用することができる。

１ ＩＣカード、２ カード基体、３ ＩＣモジュール、３Ａ，３Ｂ 端子、４ コイルアンテナ、４Ａ，４Ｂ 電極部、５ 凹部、５Ａ 外周部、５Ｂ 中央部、５Ｃ，５Ｄ 端子穴、６ 導電性充填剤（銀ペースト）、７ 接着テープ、８ 被覆導線、９ アンテナシート、１０ 多面シート、１１ ＩＣカード、１２ カード基体、１４ コイルアンテナ、１４Ａ，１４Ｂ 電極部、１５ 凹部、２０ 削り残し、Ｃ１ 第１の折り返し点、Ｃ２ 第２の折り返し点、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５ 直線

Claims (3)

1. カード基体と、
   前記カード基体に設けられ、内部回路に接続された端子を有するＩＣモジュールが実装される凹部と、
   前記カード基体の実装面に被覆導線が実装面で巻回されて形成されるコイルアンテナと、
   前記凹部に実装される前記ＩＣモジュールの前記端子それぞれに対応する所定の領域に、前記被覆導線の両端が前記凹部の外周から中心に向かう方向にメアンダー状に折れ曲がりながら進んで密集配置されることにより形成される電極部と、
   を備え、
   前記電極部では、第１の折り返し点と次の第２の折り返し点との間の前記被覆導線の軌跡が、前記第１、第２の折り返し点に比べ中央において前記凹部の中心へ突出している、
   ＩＣカード。
2. 前記電極部では、前記第１の折り返し点と前記第２の折り返し点との間の前記被覆導線の軌跡が、円弧状又は折れ線状に湾曲している、
   請求項１に記載のＩＣカード。
3. カード基体と、
   前記カード基体に設けられ、内部回路に接続された端子を有するＩＣモジュールが実装される凹部と、
   前記カード基体の実装面に被覆導線が実装面で巻回されて形成されるコイルアンテナと、
   前記凹部に実装される前記ＩＣモジュールの前記端子それぞれに対応する所定の領域に、前記被覆導線の両端が前記凹部の外周から中心に向かう方向にメアンダー状に折れ曲がりながら進んで密集配置されることにより形成される電極部と、
   を備えるＩＣカードの製造方法であって、
   前記電極部において、第１の折り返し点と次の第２の折り返し点との間の前記被覆導線の軌跡が、前記第１、第２の折り返し点に比べ中央において前記凹部の中心へ突出するように、前記被覆導線を描画する、
   ＩＣカードの製造方法。

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