JPH111083A - 非接触ｉｃカード及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】モジュールパッケージを熱可塑性樹脂で熱融着
により埋設加工するＩＣカードにおける上記カード表面
の凹凸を可及的に抑制することができ、外観が良好な非
接触ＩＣカード及びその製造方法を提供する。 【解決手段】熱融着時の加熱温度よりモジュールパッケ
ージを構成する封止樹脂１３に充填剤を配合して軟化点
を高くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触の状態で読
み取り機等との通信を行う非接触ＩＣカード及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理の効率化やセキュリティ
の観点から、データの記録、処理を行う半導体素子を実
装したＩＣカードが普及しつつある。そして、最近では
電磁波でデータの送受信を行うアンテナコイルとデータ
処理のための半導体素子を内蔵し、外部処理装置との間
のデータの読み書きをいわゆる無線方式で実現できる非
接触ＩＣカードが開発されている。

【０００３】これらの非接触ＩＣカードは、非接触のモ
ジュールはアンテナコイルを含み、交信周波数や機能に
よってアンテナの形状はまちまちであり、更にＩＣカー
ドのように接触端子を必要としないため、静電気対策や
外観上の観点からモジュールをカード表面に露出しない
製造方法が通常求められる。

【０００４】上記のＩＣカードの製造方法として、例え
ば、図５に示すように、アンテナコイルとその外側に配
置したＩＣモジュールとを一体化したモジュール１００
を樹脂製のシートで挟み込む方法、あるいは樹脂シート
に座繰り加工で凹部を形成して凹部にモジュール１００
を装着し、更に樹脂シートを被せて接合する方法があ
る。

【０００５】このようにカード表面にモジュールが露出
しない方式でカードを製造する場合、モジュールの厚み
が厚く凹凸が顕著であると、モジュールパッケージが埋
設されている部分のカード表面に凹凸がそのまま反映さ
れ、外観不良が発生する。このような外観不良を無くす
ために、例えば図６に示すように、半導体素子、コイ
ル、コンデンサー、電池などの外付け部品を基板上に実
装、モジュール化し、必要に応じてモジュールをエポキ
シ樹脂等の樹脂で封止してコイン型のモジュールパッケ
ージ２００を製造し、定型加工（平滑加工）を行い、次
にこのモジュールパッケージを接着フィルム２０１を介
在させてＰＶＣ、ＡＢＳあるいはＰＥＴフィルムなどの
カバーシート２０２を熱接着加工するか熱ラミネートに
よりカバーシートを直接接合してカード化する方法があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにＩ
Ｃモジュールを樹脂で封止して表面が平滑化されたモジ
ュールパッケージを用いても、熱プレスの圧力や熱でカ
ード表面にＩＣモジュールの凹凸が反映されて凹凸が生
じ、印刷絵柄の歪みや流れが生じ、外観不良となる場合
がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、モジュールパッケージを熱可塑性樹脂で熱融着によ
り埋設加工するＩＣカードにおける上記カード表面の凹
凸を可及的に抑制することができ、外観が良好な非接触
ＩＣカード及びそ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】本発明の非接触ＩＣカー
ドは、上記目的を達成するため、ＩＣ、コイル等の電子
部品を樹脂で封止して両面が平坦なコイン状に形成した
モジュールパッケージを熱融着により熱可塑性樹脂シー
ト間に埋設してなるＩＣカードにおいて、該モジュール
パッケージを構成する封止樹脂の軟化点が熱融着時の加
熱温度より高いことを特徴とする。

【０００９】また、本発明の非接触ＩＣカードの製造方
法は、上記目的を達成するため、モジュール用空隙部を
有する熱可塑性樹脂製のセンターシートの該モジュール
用空隙部に、ＩＣ、コイル等の電子部品を充填剤を含有
する封止樹脂で封止して両面が平坦なコイン状に形成し
たモジュールパッケージを装着し、このセンターシート
に該封止樹脂の軟化点より低い熱プレス温度で熱可塑性
樹脂製のカバーシートを溶融接合することを特徴とす
る。

【００１０】本発明の非接触ＩＣカード及び製造方法
は、熱融着時の加熱温度よりモジュールパッケージを構
成する封止樹脂の軟化点を高くしたものである。このよ
うな構成とすることにより、熱プレス時に融着する熱可
塑性樹脂が溶融する際、その熱ラミネート時の温度では
モジュールパッケージを構成する封止樹脂は変形をおこ
さないので、モジュールパッケージの表面は平滑を維持
する。従って、カード表面にＩＣモジュールの凹凸が反
映されないため、カード表面に凹凸が現れ難くなり、外
観不良や表面の凹凸による印刷不良を可及的に防止する
ことができる。

【００１１】封止樹脂の軟化点を高くする手段として、
封止樹脂中に充填材を配合する方法がある。この方法に
より充填材の配合量を変えることにより軟化点を調整す
ることができるため、熱融着する熱可塑性樹脂の融点に
対応させて封止樹脂の軟化点を調整し、容易に表面凹凸
が防止され外観が良好な非接触ＩＣカードを得ることが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体的に説明するが、本発明は下記の実施の形態に限
定されるものではない。

【００１３】図１は、本発明にかかるＩＣカードを示す
斜視図である。このＩＣカード１は、カード型のカード
基材２にＩＣモジュール等を封止したコイン状のモジュ
ールパッケージ１０が内包され、非接触で外部装置とデ
ータの読み書きをいわゆる無線方式で実現できる。モジ
ュールパッケージ１０の埋設位置は、カードの曲げ応力
を回避するために、カードの幅方向の中心部から端部側
にずらせることが好ましい。

【００１４】このＩＣカード１の製造は、図２に示すよ
うに、厚さが例えば０．４〜０．６ｍｍ程度の樹脂製の
センターシート３に例えば打ち抜きによりモジュール孔
３ａを穿設する。一方、アンテナコイルやＩＣモジュー
ル等を例えばエポキシ樹脂で封止してコイン状に上下面
を平らにし、センターシート３のモジュール孔３ａと略
同形同寸法のモジュールパッケージ１０を用意する。

【００１５】このモジュールパッケージ１０をセンター
シートのモジュール孔３ａに装着し、厚さが例えば０．
１〜０．２ｍｍの樹脂製の同じ材質及び厚さの２枚のカ
バーシート４をセンターシート３の両面に被せ、例えば
圧力２５ｋｇ／ｃｍ² 、１５０℃、１５分の条件で熱プ
レスしてセンターシート３とカバーシート４とを熱溶着
で接合して、モジュールパッケージ１０をセンターシー
ト３とその両面のカバーシート４で構成されるカード基
材２中に埋設する。なお、従来例で説明したように、ホ
ットメルト系の熱融着シートを間に介在させることによ
り熱融着しても良い。

【００１６】このように製造されたＩＣカードの断面構
造を図３に示す。図３に示すように、同じ材質で同じ厚
さのカバーシート４をセンターシート３の両面にラミネ
ートすることにより、層構成が厚さ方向で対称的にな
り、熱融着時の熱などでそりや変形などが生じ難くな
る。なお、カバーシート４の上に更に別の樹脂フィルム
を積層することは勿論任意であり、この場合も同じ厚さ
の２枚の樹脂シートを両カバーシート４に接合すること
が好ましい。

【００１７】センターシート３、カバーシート４を構成
する樹脂としては、熱プレス時に溶融して熱融着できれ
ば良く、特に制限されないが、例えばポリ塩化ビニル樹
脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、Ａ
ＢＳ樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリア
ミド、ポリイミド等を例示することができる。また、本
実施形態では、センターシート３にモジュール孔３ａを
打ち抜きなどで形成する方式を採用しているため、モジ
ュール位置決めミスによるプレス時の破損、座繰り加工
費のためにコスト高になるという傾向がある座繰り方式
より、コスト的に有利である。しかし、座繰り加工によ
りモジュールパッケージを装着する凹部を形成し、この
凹部を封着するようにカバーシートをセンターシートに
熱融着する方法に対しても本発明は適用される。

【００１８】一方、モジュールパッケージ１０は、図４
に示すように、例えば金属線を捲回してリング状に形成
されたアンテナコイル１１と、ＩＣ、メモリ、コンデン
サその他が基板に実装され、アンテナコイル１１と接続
されているＩＣモジュール１２がアンテナコイル１１で
囲まれた空隙に配置され、これらのＩＣモジュール１２
とアンテナコイル１１が樹脂１３で封止されて上下端面
が平滑化されたコイン状になっている。ＩＣモジュール
は、例えばＣＯＢ（chip on board ）、ＣＯＴ（chip o
n tape）等の基板への装着の方法は特に制限されない。
また、アンテナコイルは基板にリソグラフィなどにより
形成されているものでも良い。

【００１９】モジュールパッケージ１０の製造は、例え
ばコイン状のキャビティを有する金型内にＩＣモジュー
ル１２とアンテナコイル１１を配置し、エポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂や、紫外線硬化型の樹脂をキャビティ内
に注入し、硬化させて樹脂で封止したコイン状で両端面
が平滑化されたモジュールパッケージ１０を製造する。
更に必要に応じ、両端面の平滑加工を施し、打ち抜き加
工して、センターシート３のモジュール孔３ａに嵌合す
る所定の大きさにする。なお、図面では、アンテナコイ
ルがモジュールパッケージの表面に露出しているかのよ
うになっているが、コイル表面の凹凸を無くすために、
アンテナコイルは全て封止樹脂で覆われている。

【００２０】本発明においては、封止樹脂１３の軟化点
温度を熱プレス時の加熱温度より高い軟化点温度を有す
る樹脂を選択して用いる。一般に、熱プレスは例えば圧
力２５ｋｇ／ｃｍ² 、１５０℃、１５分の条件で行われ
るため、このような熱プレスにおいて封止樹脂に変形や
流れが生じると、ＩＣモジュールの凹凸がモジュールパ
ッケージの表面に現れ、これがカード表面に反映される
ことになる。本発明においては、封止樹脂の軟化点が熱
プレス時の加熱温度より高いために、このような現象は
生じず、カード表面の外観が良好である。

【００２１】封止樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂、変性アクリレートを主成分とする紫外
線硬化型樹脂等の比較的低温で硬化する樹脂を例示する
ことができる。樹脂自体が熱プレス時の加熱温度より高
い軟化点温度を有する場合はそのまま使用可能である。
例えば、環状脂肪族エポキシ樹脂、フェノールノボラッ
クエポキシ樹脂やオルトクレゾールノボラックエポキシ
樹脂などのエポキシ樹脂を使用することにより、２４０
℃以上程度の軟化点を有する硬化物が得られる。なお、
本明細書において軟化点温度は、ＡＳＴＭ Ｄ ６４８
に規定する方法で行った値を採用する。この軟化点測定
方法は、プラスチックに一定荷重を加え、規定の昇温速
度で加熱するとき変形し始める温度を測定するものであ
る。

【００２２】また、封止樹脂の軟化点を高くする方法と
して、シリカ、マイカ、アルミナ、ガラスファイバー、
セラミックファイバ等の充填材を配合する方法がある。
これらの充填材の１種又は２種以上を混合して５〜５０
重量％、好ましくは１０〜４０重量％程度封止樹脂に配
合することにより、軟化点温度は約１０〜４０℃程度上
昇する。そのため、用いるセンターシートやカバーシー
トの軟化点、あるいは熱接着シートの融点を考慮して、
これらの融点より高くなるように充填材を配合すること
により、封止樹脂の軟化点が熱プレス時の加熱温度を超
えることになり、カード表面の外観を良好にすることが
できる。

【００２３】実施例 外径１５ｍｍ、内径１０ｍｍのアンテナの内方にＩＣモ
ジュールを配したモジュールを、ビスフェノール系エポ
キシ樹脂と芳香族アミン系の硬化剤を用いてで封止して
厚さ０．５６ｍｍ、外径１８ｍｍのコイン状のモジュー
ルパッケージを作製した。この場合、エポキシ樹脂は、
表１に示す充填材を表１に示すような配合量で配合し
た。各々のエポキシ樹脂の軟化点を測定した。このモジ
ュールパッケージを軟化点が１５０℃の塩化ビニル樹脂
製で厚さ０．５６ｍｍのセンターシートのモジュール孔
に装着し、センターシートの両面に厚さ０．１ｍｍの軟
化点が１５０℃の塩化ビニル樹脂製のカバーシートを温
度１５０℃、圧力２０〜２５ｋｇ／ｃｍ² 、時間１５分
の条件で熱プレスし、センターシートのカバーシートを
熱溶着した。得られたカードの表面の凹凸を目視で観察
し、下記の基準で評価した。

【００２４】 ◎：表面の凹凸がほとんど目立たない。 ○：表面の凹凸がやや目立つ。 ×：表面の凹凸が激しく、外観不良である。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１より、充填剤を３０重量％程度配合す
ることにより、封止樹脂の軟化点が熱プレス時の加熱温
度以上となることから、熱プレス時の熱で封止樹脂に変
形が生じず、表面の外観が良好になることが認められ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明の非接触ＩＣカードは、カード表
面に凹凸が生じ難く、高品質の外観を有する。また、本
発明の非接触ＩＣカードの製造方法は、熱プレスにより
外観が良好な非接触ＩＣカードを確実に製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非接触ＩＣカードの一形態を示す斜視
図である。

【図２】図１のＩＣカードを製造する方法の概略を示す
斜視図である。

【図３】本発明の非接触ＩＣカードの一形態を示す断面
図である。

【図４】本発明のＩＣカードに用いるモジュールパッケ
ージの一形態を示すもので、（ａ）は平面配置図、
（ｂ）は断面図である。

【図５】従来の非接触ＩＣカードの製造工程を示す斜視
図である。

【図６】従来の非接触ＩＣカードの製造工程の他の例を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１…非接触ＩＣカード、２…カード基材、３…センター
シート，３ａ…モジュール孔、４…カバーシート、１０
…モジュールパッケージ、１１…アンテナコイル、１２
…ＩＣモジュール、１３…封止樹脂。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＩＣ、コイル等の電子部品を樹脂で封止し
   て両面が平坦なコイン状に形成したモジュールパッケー
   ジを熱融着により熱可塑性樹脂シート間に埋設してなる
   ＩＣカードにおいて、 該モジュールパッケージを構成する封止樹脂の軟化点が
   熱融着時の加熱温度より高いことを特徴とする非接触Ｉ
   Ｃカード。
2. 【請求項２】充填材の配合により軟化点が上昇した封止
   樹脂を用いている請求項１記載の非接触ＩＣカード。
3. 【請求項３】モジュール用空隙部を有する熱可塑性樹脂
   製のセンターシートの該モジュール用空隙部に、ＩＣ、
   コイル等の電子部品を充填剤を含有する封止樹脂で封止
   して両面が平坦なコイン状に形成したモジュールパッケ
   ージを装着し、 このセンターシートに該封止樹脂の軟化点より低い熱プ
   レス温度で熱可塑性樹脂製のカバーシートを溶融接合す
   ることを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法。