JPH1035162A

JPH1035162A - Ｉｃカード

Info

Publication number: JPH1035162A
Application number: JP8198695A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Fukushima; 良和福島
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2016-07-29
Also published as: JP3764213B2

Abstract

(57)【要約】【課題】薄型化が阻害されない構成を有するＩＣカー
ドを提供する。【解決手段】電気信号の入出力が行われる電極（１
６）を有する電子回路（１０）と、前記電極に対応する
位置に孔部（３４）を有し、前記電子回路に重ね合わせ
られるカード基体（３０）と、一の面に外部機器と接続
可能な外部端子（４４）を有し、他の面に前記外部端子
と導通している内部端子（４６）を有し、かつ、電子部
品を有さない端子部材（４０）とを備え、前記端子部材
は、前記内部端子が前記電極と接続するように前記孔部
へ配置され、前記電子回路は、前記端子部材を介して外
部機器と電気信号の授受を行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部機器と電気的
に接続されることにより信号の授受を行うＩＣカードに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のＩＣカードには、リーダ
・ライタ等の外部機器と電気的に接続されることにより
信号の授受を行う接触式ＩＣカードと、内部に無線通信
を行うための手段を備え、外部機器と接触せずに信号の
授受を行う非接触式ＩＣカードとがある。非接触式ＩＣ
カードは、カードを取り出して外部機器に挿入する必要
がなく、取り扱いが便利であることから、スキー場のリ
フト券や、電車の定期券などとして幅広く社会で利用さ
れることが期待されている。一方、先に実用化が促進さ
れた接触式ＩＣカードでは、既にリーダ・ライタの設置
等、相当の設備環境が整えられ、また、将来もその設備
の充実はますます図られるものと予想される。このため
に、非接触式ＩＣカードにおいても、接触式ＩＣカード
の設備環境を使用可能とし、ＩＣカードの有用性、利便
性をさらに高めたいとの要求がある。

【０００３】上記のような要求を受けて、例えば特開平
８−５２９６８では、接触式、非接触式の双方の機能を
備えたＩＣカード（以下「複合ＩＣカード」という）が
開示されている。図７は、特開平８−５２９６８で開示
された複合ＩＣカードの断面図である。特開平８−５２
９６８の複合ＩＣカード１００は、ＩＣモジュール１０
７と、カード本体１０２との２部材に大別される。カー
ド本体１０２は、熱可塑性シート１０３及び１０４、シ
ート１０３上に配置されたアンテナ１０５及びコンタク
ト端子１１５などから構成されている。アンテナ１０５
は、複合ＩＣカード１００の無線機能を果たす部位であ
る。シート１０４は、コンタクト端子１１５が配置され
る部位に、ＩＣモジュール１０７を装着することが可能
な空洞部１１７を有している。

【０００４】ＩＣモジュール１０７は、集積回路チップ
１０８を有し、集積回路チップ１０８は、導電性接続ワ
イヤ１０９によって金属パッド１１０、１１１に電気的
に接続されている。パッド１１０、１１１は、外部機器
と複合ＩＣカード１００とが電気信号の授受を行う場合
に、外部機器と接続される接点であり、その形状は、Ｉ
ＳＯ規格７８１６に準拠している。コンタクト領域１１
２は、パッド１１１と電気的に接続されており、ＩＣモ
ジュール１０７がカード本体１０２に装着されたとき
に、コンタクト端子１１５と接触する部分である。

【０００５】特開平８−５２９６８では、ＩＣモジュー
ルをカード本体１０２と別個独立に製造し、完成された
カード本体に後から装着する。これは、熱可塑性シート
１０３、１０４等を積み重ね熱圧着により成形する際
に、それぞれの部材の膨張係数の違いによりカード表面
に残留変形が生じ、不良品となることがあるからであ
る。特に、カードをＩＳＯ規格７８１６に定められてい
る厚さ０．７６ｍｍに設定すると、カード本体の製造が
困難である旨が特開平８−５２９６８において指摘され
ている。仮に、ＩＣモジュール１０７をはじめからカー
ド本体１０２に組み込んだ状態で上記熱圧着を実施すれ
ば、残留変形が生じた場合に、カード本体１０２のみな
らず、高価なＩＣモジュール１０７も使用できなくな
り、費用の損失が大きい。そこで、特開平８−５２９６
８では、良品のカード本体１０２にのみＩＣモジュール
１０７を後から装着することにより、カード本体１０２
を製造する際の歩留まりの悪さに起因するカードの製造
コスト増大を極力抑制することとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平８−５
２９６８において指摘されているカード本体の製造時の
歩留まりの悪さは、今日の製造技術の躍進により急速に
改善されており、極めて近い将来克服されるものと思わ
れる。一方、前述した従来のＩＣカードでは、ＩＣモジ
ュール１０７は、集積回路チップ１０８を有しているた
めに、その厚みを薄くするのに一定の限界があった。つ
まり、カード本体１０２をいかに薄く製造したとして
も、ＩＣチップが一定の厚みを有するために、ＩＣモジ
ュール１０７が厚く、それを装着した部分に段差が生
じ、結局複合ＩＣカードの全体を薄くできないという問
題があった。

【０００７】そこで、本発明の課題は、カードの薄型化
が阻害されない構成を有するＩＣカードを提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、電気信号の入出力が行われ
る電極（１６）を有する電子回路（１０）と、前記電極
に対応する位置に孔部（３４）を有し、前記電子回路に
重ね合わせられるカード基体（３０）と、一の面に外部
機器と接続可能な外部端子（４４）を有し、他の面に前
記外部端子と導通している内部端子（４６）を有し、か
つ、電子部品を有さない端子部材（４０）とを備え、前
記端子部材は、前記内部端子が前記電極と接続するよう
に前記孔部へ配置され、前記電子回路は、前記端子部材
を介して外部機器と電気信号の授受を行うことを特徴と
する。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
ＩＣカードにおいて、前記電子回路は、外部機器と非接
触の状態で信号の授受が可能である非接触式通信手段
（１４）を有することを特徴とする。請求項３に係る発
明は、請求項１又は請求項２に記載のＩＣカードにおい
て、前記電子回路は、同一機能を果たす回路部分を２組
以上有し、１の回路部分が機能しないときは、他の回路
部分を用いて動作することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
に係る実施形態について、さらに詳しく説明する。（第１実施形態）図１は、本発明に係る複合ＩＣカード
の分解図であり、図２は、その断面の様子を示した図で
ある。図１に示されるように、本実施形態の複合ＩＣカ
ード１は、ＩＣモジュール１０、下側カード基体２０、
上側カード基体３０及び端子部材４０とから主に構成さ
れている。

【００１１】ＩＣモジュール１０は、基板１１に、電子
回路の配線パターン及びコイル１４を形成し、その配線
パターに合わせてＩＣチップ１２、その他、接触式及び
非接触式ＩＣカードの機能を果たすために必要とされる
電子部品１８（例えばコンデンサー）を設けたものであ
る。ＩＣチップ１２は、例えば演算処理を行うＣＰＵ
と、そのＣＰＵが取り扱うべきプログラムやデータが格
納されているＥＥＰＲＯＭを含む集積回路である。コイ
ル１４は、ＩＣモジュール１０が外部機器と無線信号の
授受を行う場合に、その無線信号を送受信するアンテナ
として使用する電子部品である。また、ＩＣモジュール
１０の表面に設けられている電極１６は、ＩＣモジュー
ル１０が電気信号の入出力を行うために使用するもので
ある。なお、ＩＣモジュール１０は、電子部品又は回路
パターンが変質、故障等することを防止すべく、必要に
応じてその一部が樹脂封止されている。

【００１２】下側カード基体２０及び上側カード基体３
０は、ＩＳＯ７８１６に準拠した外形のカードを取得す
るために、ＩＣモジュール１０に上下面から重ね合わさ
れる板状の部材である。下側カード基体２０及び上側カ
ード基体３０は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカー
ボネイト（ＰＣ）、アクリロニトリル・ブタジエン・ス
チレン共重合（ＡＢＳ）など一般にカード基体として使
用される材質から製造されている。下側カード基体２０
には、ＩＣモジュール１０をはめ込むことが可能な凹部
２２が設けてある。一方、上側カード基体３０には、上
側カード基体３０をＩＣモジュール１０に重ね合わせた
ときに、ＩＣチップ１２等が配置される凹部３２（図２
参照）が設けてある。また、上側カード基体３０には、
ＩＣモジュール１０の電極１６に対応した位置に孔部３
４が設けてある。したがって、上側カード基体３０をＩ
Ｃモジュール１０に重ね合わせた場合には、電極１６の
みが孔部３４を通して外界に露出する。孔部３４は、端
子部材４０の外形に合わせた形状を有し、後から端子部
材４０をその中に差し込むことが可能となっている。

【００１３】図３は、端子部材４０の上面及び断面を示
す図である。端子部材４０は、基板４２にスルーホール
４８を介して電気的に接続されている表電極４４、裏電
極４６を形成した部材であり、電子部品を全く備えてい
ない部材である。基板４２は、電子回路の一般的な基板
材料である、ガラスエポキシ樹脂（ＧＥ）、ポリイミド
樹脂（ＰＩ）又はフェノール樹脂等からなる部材であ
る。表電極４４は、外部機器と接続されるべき電極であ
り、その形状パターンは、ＩＳＯ規格７８１６に準拠し
ている。裏電極４６は、ＩＣモジュール１０の電極１６
と同一のパターンで配置された電極である。したがっ
て、裏電極４６は、端子部材４０が前述の孔部３４に挿
入された状態において、電極１６と接続される。

【００１４】表電極４４及び裏電極４６は、共に、基板
側から順に銅箔、下地メッキ、金メッキからなる三層構
造を有している。ただし、裏電極４６に関しては、銅箔
にメッキを施すことは必須の要件ではない。メッキを施
すことなく、裏電極４６と電極１６との間に導通をとる
ことが可能な場合もあるからである。図３に示すよう
に、端子部材４０は、裏電極４６を電極１６に接続する
ように孔部３４に配置される。この状態で外部機器の接
続端子が表電極４４に接続されると、ＩＣモジュール１
０は、端子部材４０を介して外部機器と電気信号の授受
をすることが可能となる。なお、裏電極４６から表電極
４４までの端子部材４０の厚みは、複合ＩＣカード１の
完成品において、表電極４４の表面が、上側カード基体
３０の表面とほぼ同一平面上に並ぶように定めてある。
したがって、本実施形態では、端子部材４０を備えたこ
とにより、複合ＩＣカードの表面に段差が生じ、その外
観が損なわれる、あるいは、複合ＩＣカードをリーダ・
ライタ等の外部機器に挿入する際に支障が生じることは
ない。

【００１５】次に、複合ＩＣカード１の製造方法につい
て説明する。図４は、複合ＩＣカード１を製造する過程
を示す模式図である。図４に示すように、はじめに、Ｉ
Ｃモジュール１０は、下側カード基体２０の凹部２２に
配置される。また、上側カード基体３０は、そのＩＣモ
ジュール１０の上に、電極１６が孔部２４の中に位置
し、外部へ露出した状態となるように重ねられる（図４
（ａ））。なお、図４（ａ）に示す各部材の間には、接
着シート等の接着層（不図示）も配置される。次に、ダ
ミーモジュール６０が孔部３４の中に配置される（図４
（ｂ））。ダミーモジュール６０とは、端子部材４０と
ほぼ同一の外形を有し、かつ、端子部材とほぼ同一の物
性であって、プレスを施した場合にも変形しない材質よ
りなる部材をいう。このようにダミーモジュール６０を
用いるのは、この後に続くプレス行程により孔部３４が
変形すること、また、電極１６が損傷を受けたり、その
表面が汚れることを防止するためである。

【００１６】次に、ダミーモジュールを備えた状態の複
合ＩＣカード１は、プレスにかけられる（図４
（ｂ））。これにより、ＩＣモジュール１０等は、前述
の接着層により相互に接着される。接着が終了した後
に、ダミーモジュールは孔部３４より抜き取られる（図
４（ｃ））。次に、孔部３４に端子部材４０が挿入さ
れ、裏電極４６とＩＣモジュール１０の電極１６とが接
続される。裏電極４６と電極１６の接続は、導電性部材
をそれらの間に配置することにより、又は超音波融着等
を実施することにより行うことが可能である。導電性部
材とは、例えば、異方性導電フィルム、導電性ペース
ト、又は半田をいう。本実施形態では、簡便性、接着
性、信頼性の点から異方性導電フィルム５０を使用して
いる。

【００１７】図５は、本実施形態で使用した異方性導電
フィルム５０の詳細を示す断面図である。異方性導電フ
ィルム５０は、厚みが数１０μｍ程度（望ましくは３０
μｍ程度）に形成された局部的に導通可能なフィルムで
ある。異方性導電フィルム５０は、樹脂層５０ａと、こ
の樹脂層５０ａ中に散在された導電性粒子５０ｂとから
構成されている。樹脂層５０ａは、熱硬化性樹脂、熱可
塑性樹脂、又は両者の混合樹脂等により形成された層で
ある。また、導電性粒子５０ｂは、金属膜被覆プラスチ
ック粒子等から構成されたものである。図５に示すよう
に、異方性導電性フィルム５０を挟んで端子部材４０を
ＩＣモジュール１０に押しつけると、裏電極４６と電極
１６とが対向する領域のフィルムが圧縮される。この結
果、裏電極４６と電極１６とは、導電粒子５０ｂを介し
て電気的に接続される。

【００１８】図６は、複合ＩＣカード１を製造する過程
であって、図４に示すのとは異なるものを示す模式図で
ある。図６に示す製造方法は、ダミーモジュールを使用
しない点において、すなわち、図６（ｂ）、（ｃ）に示
す行程において、図４に示した製造方法と異なってい
る。すなわち、所定の位置関係に重ね合わさられたＩＣ
モジュール１０、上側カード基体３０等（図６（ａ））
は、ダミーモジュールを孔部３４の中に配置されること
なく、そのままプレスにかけられ、相互に接着される
（図６（ｂ））。

【００１９】プレスをかけられた結果、孔部３４の縁
は、図６（ｃ）に示すように変形する。そこで、次にル
ーター加工により孔部３４の縁を再加工し、その形状を
端子部材４０を挿入可能なものに整える（図６
（ｃ））。孔部３４の加工が終了した後は、図４（ｄ）
と同様に端子部材４０が孔部３４に挿入され、裏電極４
６と電極１６とが異方性導電性フィルム４６を介して接
続される（図６（ｄ））。

【００２０】以上説明したように、本実施形態では、複
合ＩＣカード１に端子部材４０を取り付けることによ
り、複合ＩＣカード１にＪＩＳ規格７８１６に準拠した
接続端子を付加している。これにより、複合ＩＣカード
１は、コイル１４を介しての非接触式による他、端子部
材４０を介しての接触式により外部機器と信号の授受を
行うことが可能となっている。

【００２１】端子部材４０は、例えば特開平８−５２９
６８に開示されているＩＣモジュールと比較した場合
に、外部機器と接続可能な外部端子を有する点、及びカ
ード基材の孔部に設置される点において類似する。しか
し、端子部材４０は、電子部品を全く搭載していない点
において、特開平８−５２９６８のＩＣモジュールと異
なる。つまり、端子部材４０は、厚みが定まっている電
子部品を有さないために、基板４２の厚みを増減させる
ことのみで、その全体の厚みを比較的自由に変更するこ
とが可能である。しかも、基板４２の材料として適度な
強度、剛性を有するものを選択すれば、その厚みをＩＣ
チップ等より薄くすることも可能である。したがって、
本実施形態では、ＩＣカード全体の厚みに合わせて端子
部材４０の厚みを調整することが容易であり、ＩＣカー
ドの薄型化が進んでも、端子部材４０を取り付けたため
に、ＩＣカードの表面に段差が生じることはない。

【００２２】また、本実施形態は、カード基体に設けた
孔部に、外部機器との接続を可能とする部材を後から配
置するという点においては、特開平８−５２９６８、特
開平８−１３８０２２等に開示されている他の多くの接
触式ＩＣカードと類似する構造を有する。したがって、
本実施形態のＩＣカードは、それを製造するにあたり、
従来のＩＣカードの製造設備を利用することが可能であ
り、安価に製造設備を整えられるという利点がある。

【００２３】一方、ＩＣモジュールをカード基体の孔部
に後付けする従来のＩＣカードでは、例えば、採用する
ＩＣチップの変更によりＩＣモジュールが大型化すれ
ば、カード基体の設計変更等をも必要とし、作業が煩雑
となる。これに対して本実施形態は、端子部材４０が一
切の電子部品を備えないことから、ＩＣモジュール１０
の電子回路に変更があっても、その他の部材に影響が及
ぶことはない。つまり、本実施形態は、従来のＩＣカー
ドよりもＩＣモジュール１０の設計変更が自由に行え
る。

【００２４】上記の結果、本実施形態では、例えばＩＣ
モジュール１０に同一の機能を果たすＩＣチップ１２を
２つ設け、何らかの原因により一方が動作不能に陥った
場合に、それに代えて他方を使用してＩＣカードを動作
させることも可能である。つまり、ＩＣモジュール１０
の電子回路の一部又は全部を二重化することにより、Ｉ
Ｃカードの動作の信頼性を向上させられる。このような
電子回路を二重化は、そのままＩＣモジュールの大型化
につながるため、従来構造のＩＣカードでは、実現困難
であり、これが容易に実現可能である点において、本実
施形態は従来技術に対し優位な効果を奏しているといえ
る。

【００２５】（その他の実施形態）なお、本発明は、上
記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態
は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された
技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効
果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技
術的範囲に包含される。例えば、上記実施形態において
は、ＩＣモジュール１０が接触式及び非接触式のＩＣカ
ードとしての機能を備える場合について説明したが、本
発明の技術的思想は、接触式ＩＣカードとしての機能の
みを備えるＩＣカードにも適用可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項１に
係る発明によれば、ＩＣカードの薄型化を阻害すること
なく、外部機器と接続されることにより電気信号の授受
を行うＩＣカードを提供することが可能となった。請求
項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明が奏する
効果に加え、外部機器と非接触の状態で信号の授受が可
能であるＩＣカードを提供することが可能となった。請
求項３に係る発明によれば、動作の信頼性が高いＩＣカ
ードを提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複合ＩＣカードの分解図である。

【図２】本発明に係る複合ＩＣカードの断面の様子を示
した図である。

【図３】端子部材４０の上面及び断面を示す図である。

【図４】本発明に係る複合ＩＣカードを製造する過程を
示す模式図である。

【図５】異方性導電フィルム５０の詳細を示す断面図で
ある。

【図６】本発明に係る複合ＩＣカードを製造する過程で
あって、図４に示すのとは異なるものを示す模式図であ
る。

【図７】特開平８−５２９６８で開示された複合ＩＣカ
ードの断面図である。

【符号の説明】

１複合ＩＣカード１０ＩＣモジュール１１基板１２ＩＣチップ１４コイル１６電極１８電子部品２０下側カード基体２２凹部３０上側カード基体３４孔部４０端子部材４２基板４４表電極４６裏電極５０異方性導電フィルム６０ダミーモジュール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気信号の入出力が行われる電極を有す
る電子回路と、前記電極に対応する位置に孔部を有し、前記電子回路に
重ね合わせられるカード基体と、一の面に外部機器と接
続可能な外部端子を有し、他の面に前記外部端子と導通
している内部端子を有し、かつ、電子部品を有さない端
子部材とを備え、前記端子部材は、前記内部端子が前記電極と接続するよ
うに前記孔部へ配置され、前記電子回路は、前記端子部材を介して外部機器と電気
信号の授受を行うことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】請求項１に記載のＩＣカードにおいて、前記電子回路は、外部機器と非接触の状態で信号の授受
が可能である非接触式通信手段を有することを特徴とす
るＩＣカード。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載のＩＣカー
ドにおいて、前記電子回路は、同一機能を果たす回路部分を２組以上
有し、１の回路部分が機能しないときは、他の回路部分を用い
て動作することを特徴とするＩＣカード。