JPH09315059A

JPH09315059A - Ｉｃカードおよびｉｃカードの製造方法

Info

Publication number: JPH09315059A
Application number: JP8138286A
Authority: JP
Inventors: Harumoto Ota; 晴基太田; Kazuo Kobayashi; 一雄小林; Takahiro Fujio; 隆弘藤生
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-12-09

Abstract

(57)【要約】【課題】アンテナ形状の大きな非接触型ＩＣカードを射
出成形で製造する時に、ＩＣチップ割れを防止したＩＣ
カード及びＩＣカードの製造方法を提供する。【解決手段】本発明のＩＣカードは、表面側及び裏面側
に等間隔をおいてラベルを対向配置し、該両ラベル間に
樹脂を充填したカード基体が形成されて成るＩＣカード
において、前記表面側及び裏面側ラベルの内どちらか一
方のラベルにＩＣモジュールを搭載し、前記両ラベル間
に少なくともＩＣモジュールを被覆するように発泡性の
樹脂を充填したことを特徴とし、またＩＣカードの製造
方法は表面側及び裏面側に等間隔をおいてラベルを対向
配置し、該両ラベル間に樹脂を充填したカード基体が形
成されて成るＩＣカードの製造方法において、前記表面
側及び裏面側ラベルの内どちらか一方のラベルにＩＣモ
ジュールを搭載し、該両ラベルを金型内に挿入し、該両
ラベルを位置決めし、金型を閉じた後、ＩＣモジュール
に接する様にクッション層を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カード内部に電子
部品からなり、マイクロコンピュータ、半導体メモリを
含むＩＣモジュールを搭載してなるＩＣカードおよびそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リーダ・ライタにおいてＩＣカー
ドへの電力の供給や、通信と呼ばれる情報の読み書きを
行う場合、カード表面に入出力用の端子を設け、この端
子を介して行っていた。しかし、この方法によるとカー
ドの繰り返し使用による端子の破損や、使用者が指で保
持した際の汗、油脂、塵等の付着、またカード自体の帯
電による短絡といった不都合が生じていた。そこで、近
年非接触型ＩＣカードとしてカード内部に電線をコイル
状に巻いたアンテナを組み込み、このアンテナに発生す
る電磁誘導を利用して、情報の読み書きやそのための電
力の供給を行うＩＣカードが開発されてきている。

【０００３】電力の供給や情報の読み書きやそのための
電磁波等を利用したＩＣカードは、一般にＩＣモジュー
ルとしてアンテナ部とＩＣ部とに分けられることが多
い。このアンテナにより電磁波等をＩＣが駆動するため
のエネルギーとして得る場合、アンテナを形成するコイ
ルの巻数及び面積が大きいほど多くのエネルギーを得る
ことができる。したがって、通信距離を長くしたり、あ
るいはＩＣの消費電力が多い場合はアンテナの形状を大
きくする必要があり、これに伴ってＩＣモジュールも大
きくなる。

【０００４】このＩＣモジュールを組み込んだカードの
製造方法として図９に示すラミネート方式および図１０
に示す射出成形方式が検討されている。ラミネート方式
は、ＩＣモジュールを搭載したセンターコアの両面に文
字や絵柄等の印刷が施されたオーバーシートを積層し、
加熱プレスによりカードを一体化する方法である。しか
し、このラミネート方式だと、特に形状の大きいＩＣモ
ジュール３５は、被覆する際オーバーシート３６の破れ
や歪み、或いはＩＣモジュール３５に集中的に荷重がか
かって破損が生じ、生産効率を低下させている。そこ
で、生産効率の向上が図れる方法として射出成形方式が
有望視されている。

【０００５】ところで、射出成形によりカードを製造し
生産効率の向上を図るには、如何にして工程数を減らす
かということが課題になっている。即ち、ＩＣモジュー
ル３１をカード内に収めるために、如何に少ない工程で
ラベルにＩＣモジュール３１を搭載し、同時に絵付けを
行うかである。これは、特開平２−１６０５９４号公報
に、ＩＣモジュール３１を搭載したラベル３３ａを金型
内に挿入し、このラベル３３ａの上に別のラベル３３ｂ
を挿入し、ラベル３３ａ，３３ｂ間に樹脂を射出するい
わゆるインサートインジェクション法による製造方法が
提案されており、これにより略１回の成形によりカード
を製造することが可能になった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＩＣカード
は、より優れた機能を付加しようとする傾向にあり、記
憶情報量の増加やＣＰＵの搭載により、チップサイズは
１ｍｍ角程度から５ｍｍ角以上へと大きくなりつつあ
る。上記ＩＣカードを射出成形により製造すると、ＩＣ
チップ部にかかる成形時の負荷は、チップサイズが大き
くなるにつれて大きくなり、チップ割れの発生する可能
性が高くなる。従って、ＩＣチップサイズが大きいＩＣ
モジュールに対しては、ＩＣチップ割れが生じる問題が
あった。

【０００７】本発明は以上の点を鑑みてなされたもの
で、チップサイズの大きな非接触型ＩＣカードを、チッ
プ割れが生じない様に射出成形で製造できる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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明のＩＣカードは、表面側及び裏面側に等
間隔をおいてラベルを対向配置し、該両ラベル間に樹脂
を充填したカード基体が形成されて成るＩＣカードにお
いて、前記表面側及び裏面側ラベルの内どちらか一方の
ラベルにＩＣモジュールを搭載し、前記両ラベル間に発
泡性の樹脂を充填したことを特徴とする。

【０００９】また第２の発明のＩＣカードの製造方法
は、表面側及び裏面側に等間隔をおいてラベルを対向配
置し、該両ラベル間に樹脂を充填したカード基体が形成
されて成るＩＣカードの製造方法において、前記表面側
及び裏面側ラベルの内どちらか一方のラベルにＩＣモジ
ュールを搭載し、該両ラベルを金型内に挿入し、該両ラ
ベルを位置決めし、金型を閉じた後、ＩＣモジュールに
接する様にクッション層を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳述する。

【００１１】図３に示す様にラベル３ａ，３ｂは、カー
ド１０への絵柄、文字等の印刷を施すと同時にＩＣモジ
ュール１を金型内２０ａ，２０ｂで固定するための支持
体としてのシートである。ラベル３ａ，３ｂは、ラベル
基体４上に、順次印刷層５、必要に応じて保護層６が形
成されて成る。

【００１２】ラベル基体４の材料としては印刷適性を有
する任意の紙、合成紙、プラスチックフィルム、もしく
はそれらの材料を組み合わせた複合体によるシート等が
適用できる。紙、合成紙としては、上質紙、コート紙、
アート紙、カード紙等印刷適性を有するものが使用でき
る。また、プラスチックフィルム、シートとしては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等ポリオレフィン樹脂やポ
リエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニ
ル樹脂、ＡＢＳ樹脂等の材料を押し出し成形法、カレン
ダーロール成形法等により製造されたもの、或いはこれ
らの材料による複合シート等が挙げられる。厚さは印刷
適性およびエンボス適性を考慮し、１０μｍ〜２００μ
ｍ程度のものが使用できる。

【００１３】前記ラベル基体４には装飾効果を付与する
ために、文字、絵柄等から成る印刷層５が設けられてい
る。印刷層５の形成方法は、オフセット印刷、グラビア
印刷法、スクリーン印刷法等公知の印刷方法が用いられ
る。また、印刷層５の材料は、オフセット印刷法の場
合、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンア
クリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アルキッ
ド樹脂等が用いられる。同様にグラビア印刷法の場合、
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、
セルロース系樹脂、塩素化ポリプロピレン、塩ビ／酢ビ
共重合体、飽和ポリエステル樹脂系、アクリルポリオー
ル系樹脂等が用いられる。スクリーン印刷法の場合、ポ
リエステル系樹脂、塩ビ／酢ビ共重合樹脂、アクリルポ
リオール系樹脂等のインキを用いることができる。

【００１４】印刷層５の摩耗耐性を向上させる目的で印
刷層５の上に保護層６を設けることができる。保護層６
の材料は、アクリル樹脂、塩化ビニール樹脂、ニトロセ
ルロース、ヒドロキシセルロース、カルボキシルメチル
セルロース、ポリビニールアルコール、スチレン−マレ
イン酸共重合体、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂等の樹
脂が使用でき、これらをトルエン、キシレン等の溶剤に
溶解または分散してグラビア印刷法、ロールコート法等
により塗布乾燥して耐熱性保護層を形成する事ができ
る。また、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹
脂などの硬化型樹脂を使用しても良い。

【００１５】ＩＣモジュール１は、図７に示す通り一般
にアンテナ部８とＩＣ部９に分けられる。アンテナ部８
は電線をコイル状に巻いたものが最も多く使用され、電
磁誘導を利用して電力の供給を受け、またデータの読み
書きを行う。コイルの形状は１０ｍｍΦ程度の円形タイ
プから、プリント配線板を利用してスパイラル形状にし
たもの、クレジットカードサイズ大のものまで多種多様
である。また、静電プレートを用いても良い。

【００１６】ＩＣ部９はデータ通信と電力制御等の機能
を持ち、シリコンのベアチップか、エポキシ樹脂等で封
入される場合もある。また、メモリを備えており、普通
は１チップ以上のＩＣで構成される。また、周辺部品と
して、ダイオードや抵抗、コンデンサ等が用いられるこ
とがある。それらは、プリント配線板上に実装されてい
る場合もあるが、ＩＣのシリコンウエハ上に形成される
場合もある。

【００１７】ＩＣモジュール１のラベル３ａ，３ｂへの
固定方法としては、熱融着、溶剤接着、高周波溶接、超
音波溶接、接着剤の使用等による固定方法が考えられ
る。熱融着の方法としては、ヒートシーラー、熱ラミネ
ート等の方法が挙げられる。また溶剤接着法はラベル３
ａとＩＣモジュール１を封止している樹脂の両者に共通
して高い溶解性を示す溶剤により接着面を溶解させ、乾
燥後接着、一体化させる方法である。さらに接着剤の例
としてはポリエステル系、エポキシ系、ウレタン系、シ
リコーンゴム系、アクリル系、ポリアミド系樹脂による
１液、若しくは２液硬化型接着剤、ホットメルト系ワッ
クス等の使用が可能である。

【００１８】また未封止状態のＩＣモジュールにおいて
は、シート上に接着剤等により固定、若しくは固定する
と同時に封止する方法も挙げられる。これらの封止兼ベ
ースシート上への固定用樹脂としてはエポキシ樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂等を用いることがで
きる。

【００１９】本発明のＩＣカードは、ＩＣモジュール１
上にクッション層を設けているが、この層はＩＣチップ
上への成形樹脂の流動を阻止し、チップ割れの防止を目
的とする層で、モジュールのＩＣチップ上に部分的に設
けても、また表裏両ラベル間に全面的に設けても良い。
これらのクッション層としては、独立気泡を有し、且つ
大気中においては金型を型閉じした時ＩＣモジュール部
上に存在するスペース以下になるものを用いることがで
きる。一例として、押し出し発泡法により得られた発泡
ポリエチレン樹脂、発泡ポリスチレン樹脂、発泡ポリプ
ロピレン樹脂、発泡ポリ塩化ビニル樹脂、発泡ＡＢＳ樹
脂、又は化学反応法により得られた発泡ポリウレタン樹
脂、発泡ナイロン樹脂、発泡フェノール樹脂、発泡ユリ
アフォーム等を用いることができる。

【００２０】上記により得られた絵柄、文字印刷が施さ
れ、更にＩＣモジュールが固定されているラベルを、金
型内カードの表面、若しくは裏面にあたる一方の位置に
インサート、吸着させる。吸着はエアーの吸引等の方法
で行えばよい。

【００２１】カード基体２は、カード本体を形成し、ま
たカードに機械的な強度を付与し、ＩＣモジュール１の
部品を格納するための格納庫の役割も担っている。カー
ド基体２の成形用樹脂としては、一般用ポリスチレン樹
脂、耐衝撃用ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルスチ
レン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタ
ール樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、変
性ＰＰＯ樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ
ブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファ
ルド樹脂等の熱可塑性樹脂、若しくはそれらの材料の複
合によるアロイ系樹脂、さらにはガラス繊維の添加によ
る強化樹脂等を用いることができる。

【００２２】次に、本発明のＩＣカードの製造方法につ
いて説明する。図３〜図６にＩＣカードの製造工程を示
す。まず、ラベル基体４上に印刷層５、必要に応じて保
護層６を形成して成るラベル３ａ，３ｂをラック（図示
せず）より取り出し（図３）、ＩＣモジュール搭載位置
まで移送する。そこで、接着剤塗布等によりモジュール
固定部７を形成しＩＣモジュール１をラベル３ａに搭載
するための準備をする（図４）。ラベル３ａにＩＣモジ
ュール１を搭載したら（図５）、これをラベル３ｂと共
に金型２０ａ，２０ｂ内に挿入し、所定位置に位置決め
する。その後、金型２０ａ，２０ｂを閉じ（図６）、ラ
ベル３ａ，３ｂの間に発泡性の樹脂より成る成形用樹脂
を充填し、成形用樹脂が冷却固化したら、金型２０ａ，
２０ｂを開き、カード１０を取り出す。得られたカード
１０は図１、図２に示す通り、反りの無い高品質なカー
ドが得られた。

【００２３】ここで、金型２０ａ，２０ｂの開閉は、金
型２０ａ，２０ｂの一方のみ又は両方を前進後退させて
行うものであって構わない。また、成形用樹脂の充填
は、通常の射出成形であっても、また薄肉部への樹脂の
充填性を向上させる目的で、射出圧縮成形法であっても
構わない。

【００２４】

【作用】本発明に係るＩＣカードによれば、モジュール
サイズおよび形状を選ばない上、成形時の樹脂圧力によ
りＩＣチップ部の割れの発生を生じることなくＩＣカー
ドを効率的に得ることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。〔実施例１〕厚さ５０μｍの白色塩化ビニルシート上
に、ＩＣモジュール３をシリコン系接着剤を用いて固定
し表面ラベルを得た。次に厚み５０μｍの白色塩化ビニ
ルシート上に、スクリーン印刷法により文字印刷層を膜
厚１μｍ設け、その上に保護層をスクリーン印刷法によ
り２μｍでシート全面に設け裏面ラベルを得た。上記方
法により得られた２枚のラベルを、カード形状に作製し
た金型内にインサート、吸着させた後アゾジカルボンア
ミドを２％含有して得た発泡性アクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン樹脂を射出し、冷却固化しカード化し
た。上記製造方法によりチップ割れのない良好なカード
を得ることができた。

【００２６】〔実施例２〕厚さ５０μｍの白色塩化ビニ
ルシート上に、ＩＣモジュール３をシリコン系接着剤を
用いてモジュールおよび大気圧下膜厚１０ｍｍ、最大圧
縮時膜厚１０μｍの発泡ポリウレタン樹脂によるクッシ
ョン層４を固定し表面ラベルを得た。次に厚み５０μｍ
の白色塩化ビニルシート上に、スクリーン印刷法により
文字印刷層を膜厚１μｍ設け、その上に保護層をスクリ
ーン印刷法により２μｍでシート全面に設け裏面ラベル
を得た。上記方法により得られた２枚のラベルを、カー
ド形状に作製した金型内にインサート、吸着させた後ア
クリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂を射出し、
冷却固化しカード化した。上記製造方法によりチップ割
れのない良好なカードを得ることができた。

【００２７】

【発明の効果】本発明のＩＣカードは、アンテナ形状の
大きな非接触型のＩＣカードで、カード表面に露呈した
端子がないため、端子の汚れ等による接触不良の発生が
なく、通信性能に非常に優れた高品質なものとなった。
また、本発明の製造方法により非接触型のＩＣカードを
製造することにより、ＩＣチップ割れの発生がなく、射
出成形による効率的な製造が可能となった。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＩＣカードの断面図である。

【図２】本発明のＩＣカードの別例の断面図である。

【図３】本発明のＩＣカードに用いるラベルに、接着剤
塗布等を施してＩＣモジュールを搭載する準備をした状
態を示す断面図である。

【図４】本発明のＩＣカードに用いるラベルに、ＩＣモ
ジュールを搭載した状態を示す断面図である。

【図５】本発明のＩＣカードに用いるラベルを、金型内
の所定位置に位置決めした状態を示す断面図である。

【図６】本発明のＩＣカードに用いるラベルを、金型内
の所定位置に位置決めし、その後金型を閉じた状態を示
す断面図である。

【図７】ＩＣモジュールの一例を示した平面図である。

【図８】完成したＩＣカードの斜視図である。

【図９】ラミネート方式で製造したＩＣカードの断面図
である。

【図１０】従来の射出成形方式で製造したＩＣカードの
断面図である。

【符号の説明】

１‥‥ＩＣモジュール２‥‥カード基体２ａ‥‥ク
ッション層２ｂ‥‥樹脂層３ａ，３ｂ‥‥ラベル４‥‥ラベル
基体５‥‥印刷層６‥‥保護層７‥‥接着層８‥‥ＩＣ部９‥‥ア
ンテナ部１０‥‥ＩＣカード２０ａ，２０ｂ‥‥金型３１‥‥ＩＣモジュール３２‥‥カード基体３３
ａ，３３ｂ‥‥ラベル３４‥‥ラベル基体３５‥‥印刷層３６‥‥保護層３７‥‥オーバーシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 23/28 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｋ // Ｂ２９Ｌ 31:34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面側及び裏面側に等間隔をおいてラベル
を対向配置し、該両ラベル間に樹脂を充填したカード基
体が形成されて成るＩＣカードにおいて、前記表面側及
び裏面側ラベルの内どちらか一方のラベルにＩＣモジュ
ールを搭載し、前記両ラベル間に発泡性の樹脂を充填し
たことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】表面側及び裏面側に等間隔をおいてラベル
を対向配置し、該両ラベル間に樹脂を充填したカード基
体が形成されて成るＩＣカードの製造方法において、前
記表面側及び裏面側ラベルの内どちらか一方のラベルに
ＩＣモジュールを搭載し、該両ラベルを金型内に挿入
し、該両ラベルを位置決めし、金型を閉じた後、ＩＣモ
ジュールに接する様にクッション層を設けたことを特徴
とするＩＣカードの製造方法。