JPH10147088A - 非接触型ｉｃカードとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＣモジュールを内包した非接触型ＩＣカー
ドにおいて、ＩＣカード表面にＩＣモジュール形状が現
れないＩＣカードおよびその容易な製造方法を提供す
る。 【解決手段】 センタコアとなるプラスチックシート
に、ＩＣモジュールを嵌合する開孔を形成し、当該開孔
に樹脂モールドされたＩＣモジュールを嵌め込んで、オ
ーバーシートを積層する際に、メッシュ状のフィルム片
を介して、接着剤によりＩＣモジュールとセンタコアシ
ートを仮着することによって、非接触型ＩＣカードの製
造が容易になり、また、ＩＣカードの表面をＩＣモジュ
ールの影響がない平滑な面とすることができ、かつＩＣ
カードの強度向上により、曲げ変形による動作不良の発
生が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＩＣモジュール
のような偏平な電子部品をカード基材内に内包したカー
ド、特に非接触型ＩＣカードとその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック製のカード基材内に、ＩＣ
モジュールを内包し外部との信号の授受を端子板を介し
て行うカードは、接触型ＩＣカードとして知られ、既に
広く使用されている。一方、最近、非接触型ＩＣカード
と言われ、外部装置と端子板を介せずに、信号の授受を
行うＩＣカードが使用されるようになってきた。このよ
うな非接触型ＩＣカードは、コアシートに開孔を形成
し、これにＩＣモジュールを嵌め込みオーバーシートを
重ねて熱圧成型して製造するのが一般的である。接触型
ＩＣカードの場合は内部にＩＣモジュールが内包されて
いても表面にモジュールよりも大きい端子板が設けられ
ているので、内部のＩＣモジュールがカード表面に凹凸
等の変形を生じさせる問題はない。

【０００３】ここで、カード基材は、厚みが０．７６ｍ
ｍ程度に形成された硬質塩化ビニル（ＰＶＣ）シートな
どの絶縁性のプラスチックシート積層体が選択されるこ
とが多い。従来の接触型ＩＣカードでは、単一層のカー
ド基材にざぐり等により凹部が形成され、この凹部に上
述のＩＣモジュール１０を埋設し装着するか、あるいは
カード基材を３層のシート構成として、センターコアと
なるプラスチックシートにＩＣモジュールが嵌合する孔
を打ち抜き、これにモジュールを嵌め込みオーバーシー
トと熱圧プレスすることによりＩＣカードが得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、非接触型ＩＣ
カードの場合は、表面に端子板がないので、従来と同様
な方法でＩＣモジュールの埋め込みを行うと、モジュー
ルのある部分の表面に凹凸が生じ、外観上もＩＣモジュ
ールの形状が浮き彫り状に現れ好ましくない。また、従
来のように、センターコアとなる基材にＩＣモジュール
が嵌合する孔を打ち抜き、これにＩＣモジュールを嵌め
込み、オーバーシートを積層すると、その工程中にモジ
ュールが嵌合した孔から抜けたり、位置がずれることが
生じ張り合わせ不良や、カードの外観を悪くするなどの
問題が生じる。また、これを改善するため、モジュール
上に補強用のシートを使用する場合には、補強用のシー
トとプラスチックシートとの接着性が弱くなり、層間剥
離等によりカードとしての強度や外観を損なうことがあ
る。そこで、本発明は非接触型のＩＣカードにおいて、
カード表面に凹凸の形状が現れないカードおよび張り合
わせ不良や外観不良の起きにくい製造方法を研究し本発
明の完成に至ったものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明請求項１の発明は、複数枚のプラスチックシー
トが積層され形成されたカード基材内にＩＣモジュール
が内包されている非接触型ＩＣカードであって、樹脂モ
ールドされたＩＣモジュールはセンターコアとなるプラ
スチックシートに開けられた開孔内に嵌合されており、
当該ＩＣモジュールのいずれか一方の面あるいは両方の
面は、ＩＣモジュールとその周囲のセンターコアシート
を覆うメッシュ状フィルム片で被覆されていて、当該メ
ッシュ状フィルム片を介して表裏面のオーバーシートと
積層されていることを特徴とする非接触型ＩＣカード、
にある。かかる非接触型ＩＣカードであるため、カード
表面に凹凸形状が現れることがない。

【０００６】また、上記課題を解決するための本発明請
求項２の発明は、カード基材内にＩＣモジュールが内包
された非接触型ＩＣカードの製造方法において、（１）
センターコアとなるプラスチックシートにＩＣモジュー
ルが嵌合する開孔を形成する工程、（２）当該開孔内に
コイル部とＩＣチップを一体平面状に樹脂モールドされ
たＩＣモジュールを嵌め込む工程、（３）ＩＣモジュー
ル上面あるいは上面と下面とその周囲を覆うメッシュ状
フィルム片をＩＣモジュール上に載置する工程、（４）
液状接着剤またはゲル状の樹脂組成物をメッシュ状フィ
ルム片に塗布してＩＣモジュールを当該センターコアシ
ートに仮着する工程、（５）センターコアとなるプラス
チックシート面上に積層されるオーバーシートを重ねて
プレス成型する工程、を順次行うことを特徴とする非接
触型ＩＣカードの製造方法、にある。かかる製造方法で
あるため、表面に凹凸形状が現れることがないＩＣカー
ドを張り合わせ不良や外観不良を起こすことなく容易に
製造することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明することとする。図６は、非接触型のＩＣ
モジュールを示す図である。非接触型のＩＣモジュール
１０は、外部との信号の授受を電界の作用により行うた
め、ＩＣチップ１１の周囲に円形の捲線コイル１２が形
成されているのが通常である。コイル部分は、３０〜５
０μｍ径の細線が多重多層に巻かれて形成されている。
外部装置との信号の授受を確実に行うため、装置との作
動距離が大きくなる場合には、アンテナの役割をするコ
イル部分の外形も大きくなる。また、ＩＣチップはその
機能に応じて大きくなり、コンデンサー１３等の装置が
付加される場合もある。コイル部分とＩＣチップは細線
で結合されている。図６（Ａ）は、外部装置と１０ｃｍ
程度の距離で操作を目的とする遠隔操作用途のＩＣモジ
ュールで外径は３０ｍｍ程度となる。また、図６（Ｂ）
と（Ｃ）は５ｃｍ程度の距離での操作を可能とする近距
離操作用途であり、（Ｃ）は単純な機能のみを行うの
で、ＩＣチップも小型化されている。モジュールの外径
は１５〜１８ｍｍ程度である。

【０００８】このようなＩＣモジュールは、捲線コイル
部とＩＣチップを一体にして、エポキシ樹脂等の熱可塑
性または熱硬化性樹脂でモールドされている。モールド
後のモジュールの厚みは、０．４５ｍｍ〜０．６０ｍｍ
程度であって、コイルおよびＩＣチップの上下面は樹脂
で完全に覆われ平行な平滑面にされている。コイル外周
部分にも０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の幅でリング状に
モールド樹脂のみからなる部分１４が形成されている。
このようなＩＣモジュールは、コイルおよびＩＣチップ
を平面な金属板上に置いて熱硬化性樹脂を流し、さらに
上面から金属板で平行に押さえて樹脂を硬化させ、硬化
後にリング状の抜き刃で打ち抜いて形成される。

【０００９】図１は、本発明の非接触型ＩＣカードを説
明する断面図である。図１（Ａ）は、カード基材の中心
層となるセンターコア２１に開孔（貫通孔）が形成さ
れ、その中にＩＣモジュール１０が嵌め込まれ、センタ
ーコアの上下面にオーバーシート２２，２３が積層され
ている状態を示している。本発明の特徴は、このＩＣモ
ジュールの上面にメッシュ状のフィルム片１５が載置さ
れていて、カードの強度を高め、表面平面性を良くする
とともに、カードの製造工程を円滑にする役割をしてい
ることにある。図２（Ｂ）は、本発明の他の実施例を示
し、カード基材の中心層となるセンターコア２１に開孔
（非貫通孔）が形成され、その中にＩＣモジュール１０
が嵌め込まれ、センターコアの上下面にオーバーシート
２２，２３が積層されている状態を示している。図２
（Ｃ）は、本発明の他の実施例を示し、カード基材の中
心層となるセンターコア２１に開孔（非貫通孔）が形成
され、その中にＩＣモジュール１０が嵌め込まれ、セン
ターコアの上面にのみオーバーシート２２が積層されて
いる状態を示している。

【００１０】次に、本発明の非接触型ＩＣカードの製造
方法を、図２ないし図４を参照して説明することとす
る。図２は、本発明の非接触型ＩＣカードの製造工程を
示す斜視図である。まず、図１（Ａ）のように、センタ
ーコアとなるプラスチックシート２１にＩＣモジュール
１０が嵌合する孔２１ｈを打ち抜き等の手段により形成
し、ＩＣモジュールを嵌め込む。ＩＣモジュールと開孔
の大きさは、ほぼ、同径であってよいが、一般には、開
孔の方が僅かに大きい、すなわち、０．２ｍｍ程度のク
リアランスがあることが作業性を良くする。なお、開孔
の大きさは、前記のように内包されるＩＣモジュールの
大きさの外径により変えられる。また、孔の位置は、現
在まで非接触型ＩＣカードの規格が定められていないの
で特に規制されることはない。非接触型の場合、特に一
定の装置に対して特定の位置関係にＩＣチップがあるＩ
Ｃカードを挿入しなければならないという問題がないの
で、開孔の位置を自由に設定しても問題を生じることは
少ない。図２（Ｂ）は、センターコアにＩＣモジュール
が嵌め込まれた状態を示している。

【００１１】次に、ＩＣモジュールが嵌め込まれたセン
ターコア２１のＩＣモジュール１０をカバーし、周囲の
プラスチックシートにかかる大きさに裁断したメッシュ
状フィルム片１５を嵌め込まれたＩＣモジュール上に覆
せる（図２（Ｃ））。メッシュ状フィルム片の形状は、
円形であっても角型であってもよい。次いで、メッシュ
状フィルム片の上から液状の接着剤１６を滴下するかゲ
ル状の樹脂組成物を塗布して、メッシュ状フィルム片が
ＩＣモジュールと周囲のセンターコアシートに仮着する
ようにする（図２（Ｄ））。この工程では、薄厚のＩＣ
モジュールが薄層のプラスチックフィルムに嵌合してい
るだけなので、過度の圧力がかかるとＩＣモジュールが
脱落したり、位置ずれを生じるので注意して行う必要が
ある。液状の接着剤やゲル状樹脂組成物は、メッシュ状
フィルム片にあらかじめ含浸または塗布しておいてそれ
らが乾燥する前にＩＣモジュールに接触させるようにす
ることも可能である。実際の製造プロセスでは、メッシ
ュ状フィルム片を載置して接着剤を塗布する工程を円滑
に行う装置的な工夫が必要と考えられる。必要により加
熱しまたは室温で風乾させることで接着剤または樹脂組
成物が固化し、ＩＣモジュールはセンターコアの開孔内
に固定される。

【００１２】図３は、本発明の非接触型ＩＣカードの製
造工程を示す断面図である。図３（Ａ）から（Ｃ）は斜
視図と断面図の相違はあるものの、図２と重複した工程
を示している。次いで、図３（Ｃ）のように、メッシュ
状フィルム片に接着剤１６を滴下し、フィルム上全面に
広がるようにして乾燥すると接着剤またはゲル状の樹脂
組成物はメッシュ状フィルム片を浸透して乾燥しＩＣモ
ジュールとその周囲のセンターコアに付着して両者を固
定した位置関係に維持するようになる。すなわち、セン
ターコアに振動や動揺を与えてもＩＣモジュールが脱落
したり位置ずれを生じることがなくなる。なお、ＩＣモ
ジュールは最終的には、上下に積層されるプラスチック
シートによってセンターコアのシート内に固定されるの
で、この工程の接着はＩＣモジュールの脱落や移動を避
ける目的であり、接着剤による本格的な接着を目的とす
るものではない。

【００１３】このＩＣモジュールが装着されたプラスチ
ックシートの上下面にオーバーシート２２，２３を積層
し（図３（Ｄ））た後、平滑な型板用金属板３１，３２
間にカード基材を挿入して加熱加圧して一体に成型する
（図３（Ｅ））。これにより、メッシュ状フィルム片は
熱溶融性のものであれば、溶融して硬質塩化ビニル樹脂
層と一体になり、溶融しないものであっても加圧により
硬質塩化ビニル樹脂層と同一の平面状態になる。少なく
とも熱プレスの状態では、高温高圧の状態であり、カー
ド基材の上下の面は金属板の平面と完全な平行平面な状
態にあると考えられ、型板から外した後に凹凸が生じる
のは、その後の平衡状態の変化に基づくものと考えられ
る。なお、図３の場合は、１枚のカードのみが図示され
ているが、実際には、平面上に多面付けされたシート
（通常５列６行の３０面付け程度）が使用される。プレ
スの際も金属板を数段に重ねて数枚のカード基材を同時
に成型するのが通常の方法である。成型加熱温度は積層
材料によって異なるが、硬質塩化ビニールシートの場合
は、１５０°Ｃ程度の加熱が必要である。

【００１４】図４は、本発明の非接触型ＩＣカードの他
の製造工程を示す断面図である。この場合は、まず、図
４（Ａ）のように、センターコアとなる基材２１にＩＣ
モジュールが嵌合する孔（非貫通孔）を、ざぐり機によ
り穿設する。次いで、この孔にＩＣモジュールを嵌め込
み、その後は、図３の場合と同様に成型する。但し、こ
の製造方法の場合は、センターコアのＩＣモジュールが
嵌め込まれる部分の下部には薄肉のコアシート２１ｔが
残存しているので、ＩＣモジュールの形状が、カード表
面に凹凸を与える影響は少ない。従って、センターコア
の下面に積層するオーバーシートを省略することも可能
である。なお、図４の製法の場合はＩＣモジュールが孔
の位置から脱落することは少ないが、加工工程中の衝撃
等によりＩＣモジュールがカード基材の孔位置からずれ
ることを皆無とすることは困難である。

【００１５】

【実施例】 （材質に関する実施例） （１）カード基材；カード基材は、通常は硬質の塩化ビ
ニルシートが使用されるが、特に塩化ビニルシートであ
ることに限定されない。ポリプロピレンやポリエステル
樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂
あるいはこれらの混合物の樹脂シートであってもよい。
塩化ビニルシート以外のものでは加熱による自己融着性
が乏しいので、カードシート層相互の積層には接着剤を
介して行うのが適当である。 （２）ＩＣモジュールのモールド樹脂としては、モジュ
ールを湿気、衝撃や汚染などの外部環境から保護する役
割を果たすものが必要で、耐熱性、耐湿性、低応力化な
どの特性が求められる。また、生産性の問題より、高流
動性、高硬化性、低熱膨張性が必要となる。これらの要
求を満足する材料としては、ノボラック型エポキシ樹
脂、酸無水化物型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキ
シ樹脂などのエポキシ樹脂がある。

【００１６】（３）メッシュ状フィルム片としては、シ
ルクスクリーン印刷に使用されるスクリーンが好適に使
用できる。材質としては、シルク、ナイロン、ポリエス
テル等が一般的である。プレス成型時にメッシュ状フィ
ルム片が溶融した方がよいので、ナイロン、ポリエステ
ル等の材質が好ましい。厚さはスクリーンを構成する糸
の太さによって左右される。薄いものでは３０μｍの太
さの糸を使用したものからあり、縦横の糸が交差するこ
とから総厚は６０μｍ程度になる。メッシュの線数は接
着剤等が通過するものであれば特に制限されない。 （４）メッシュ状フィルム片とＩＣモジュールあるいは
センターコアシートを接着する接着剤や樹脂組成物にも
各種のものが使用できる。一般には充填剤や顔料を含ま
ない透明なエポキシ系やシアノアクリレート系、塩酢ビ
系の溶剤型のものが使用される。また、常温硬化型のウ
レタン系接着剤や熱硬化型の接着剤であってもよい。樹
脂組成物としては、未硬化のポリエステル樹脂やアクリ
ル系粘着剤が使用できる。

【００１７】（非接触型ＩＣカード製造に関する実施
例）５行６列にカードを配置することができるカードの
センターコアとなる無可塑硬質塩化ビニルシート（ガラ
ス転移温度Ｔｇ；１５０°Ｃ、厚さ；０．５０ｍｍ）の
各ＩＣモジュール配置位置に、ＩＣモジュールを嵌合す
るための直径１６．８ｍｍの円形開孔３０個を所定位置
に打ち抜き形成した。当該打ち抜きにより開孔が形成さ
れたプラスチックシートを平坦な真空吸引盤上に載置し
た状態で、ＩＣモジュールを位置規制して各嵌合用開孔
に嵌め込んだ。ＩＣモジュールは、直径１６．６ｍｍの
円形であって、ポリエステル樹脂で全体がモールドされ
ており、その厚みは、０．４６ｍｍである。次に、市販
のメッシュ状フィルム（ＮＢＣ工業株式会社製「ポリエ
ステルメッシュ２７０ＨＤ ）を直径２０．０ｍｍに打
ち抜いたものをその中心位置がＩＣモジュールの中心位
置と一致するようにＩＣモジュール上に載置し、その上
から液状の接着剤（コニシボンド株式会社製「プライマ
ー８０」）を滴下して乾燥し、ＩＣモジュールをセンタ
ーコアシートに仮着した。

【００１８】接着剤を乾燥させ、ＩＣモジュールがセン
ターコアシートに固定した後、当該センターコアとなる
シートの上下に、厚さ０．１３ｍｍの塩化ビニルシート
を積層し、さらにその両側を表裏面が鏡面状のステンレ
ス板に挟んで、熱プレスを行った。最高温度１５０°Ｃ
まで昇温させ、１５分間のプレス後カード基材を取り出
し個別のＩＣカードに打ち抜いた。

【００１９】（非接触型ＩＣカード製造に関する比較
例）上記実施例と同一条件で、但し、メッシュ状のフィ
ルム片を使用せずに、比較例の非接触型ＩＣカードを試
作した。

【００２０】（ＩＣカードの評価に関する実施例） 上記実施例および比較例により得られた非接触型ＩＣ
カード各１枚について、表面粗さ計（日本真空技術株式
会社製「Ｄｅｋｔａｋ３０３０」）によりＩＣモジュー
ル埋め込み部分であってＩＣモジュールの中心部をとお
る位置で、カード表面の凹凸部の表面粗さを測定した。
その結果は、本発明の実施例のサンプルでは、第５図
（Ａ）のように最高部の高さが２３．８μｍであるのに
対し、比較例では、第５図（Ｂ）のように、ＩＣモジュ
ールの両端位置で凸部が生じ、最高４６．９μｍの高さ
の凹凸形状が現れた。 上記実施例および比較例により得られた非接触型ＩＣ
カード各３０枚について、各サンプルカード基材（長辺
方向の長さ：５４．０ｍｍ）に対して曲げ試験を行っ
た。曲げ試験は、ＡＤＬ条件（曲げたわみ量：１４．５
ｍｍ）でカードの長辺方向に曲げ応力を印加し、３０回
／分の速度で各々１０００回のベンディングを行い、そ
の後、各サンプルの動作不良の有無を調べた。その結
果、実施例のＩＣカードでは動作不良を生じることが無
かったのに対し、比較例では、２枚の動作不良が発生し
た。

【００２１】

【発明の効果】本発明の非接触型ＩＣカードではＩＣモ
ジュールがメッシュ状フィルム片を介してカード基材内
に内包されているので、カード基材に対するＩＣモジュ
ールの固定が強固になされ、カードの曲げに対する外圧
に対して動作不良を生じることが少ない。また、カード
表面にＩＣモジュールの凹凸形状が現れないので平滑で
厚みが均一、かつ美麗なカードを得ることができる。ま
た、本発明の非接触型ＩＣカードの製造方法では、この
ような特性を有するＩＣカードを容易に製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の非接触型ＩＣカードを示す断面図で
ある。

【図２】 本発明の非接触型ＩＣカードの製造工程を示
す斜視図である。

【図３】 本発明の非接触型ＩＣカードの製造工程を示
す断面図である。

【図４】 本発明の非接触型ＩＣカードの他の製造工程
を示す断面図である。

【図５】 実施例と比較例の非接触型ＩＣカードの表面
を表面粗さ計で測定したチャート図である。

【図６】 非接触型ＩＣモジュールを示す図である。

【符号の説明】

１０ ＩＣモジュール １１ ＩＣチップ １２ コイル １３ コンデンサー １４ リング状のモールド樹脂部分 １５ メッシュ状フィルム片 １６ 接着剤または樹脂組成物 ２１ センターコア ２１ｈ センターコア開孔 ２１ｔ 薄肉のコアシート ３１，３２ 金属板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚のプラスチックシートが積層され
   形成されたカード基材内にＩＣモジュールが内包されて
   いる非接触型ＩＣカードであって、樹脂モールドされた
   ＩＣモジュールはセンターコアとなるプラスチックシー
   トに開けられた開孔内に嵌合されており、当該ＩＣモジ
   ュールのいずれか一方もしくは両方の面は、ＩＣモジュ
   ールとその周囲のセンターコアシートを覆うメッシュ状
   フィルム片で被覆されていて、当該メッシュ状フィルム
   片を介して表裏面のオーバーシートと積層されているこ
   とを特徴とする非接触型ＩＣカード。
2. 【請求項２】 カード基材内にＩＣモジュールが内包さ
   れた非接触型ＩＣカードの製造方法において、（１）セ
   ンターコアとなるプラスチックシートにＩＣモジュール
   が嵌合する開孔を形成する工程、（２）当該開孔内にコ
   イル部とＩＣチップを一体平面状に樹脂モールドされた
   ＩＣモジュールを嵌め込む工程、（３）ＩＣモジュール
   上面あるいは上面と下面とその周囲を覆うメッシュ状フ
   ィルム片をＩＣモジュール上に載置する工程、（４）液
   状接着剤またはゲル状の樹脂組成物をメッシュ状フィル
   ム片に塗布してＩＣモジュールを当該センターコアシー
   トに仮着する工程、（５）センターコアとなるプラスチ
   ックシート面上に積層されるオーバーシートを重ねてプ
   レス成型する工程、を順次行うことを特徴とする非接触
   型ＩＣカードの製造方法。