KR20020081283A

KR20020081283A - 비접촉 ｉｃ 카드

Info

Publication number: KR20020081283A
Application number: KR1020027009761A
Authority: KR
Inventors: 오타에이지; 야마자키노리히코; 마츠무라시니치
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2002-10-26
Also published as: TW561415B; US20030062420A1; EP1243442A4; JP2002170087A; WO2002043967A1; EP1243442B1; KR100859105B1; EP1243442A1; JP4873776B2; CN1264697C; US6942156B2; CN1396869A

Abstract

기판 상에 IC 칩과 안테나 회로가 실장되어지는 IC 모듈이 적어도 한 쌍의 외장 필름으로 삽입되어지는 IC 카드로서, IC 칩은 수지에 의해 그의 외측이 밀봉되어짐과 동시에, 수지 상에 배치된 IC 칩의 가장 긴 치수 값보다도 큰 직경의 대략 원형의 보강재에 의해 보강되어 있고, 보강재의 표면에서의 형상이 고저 변화량이 20μm 이하의 범위로 함으로써, IC 칩의 신뢰성을 확보하면서, 카드 외관의 미관성이나 인화성을 손상하지 않는다.

Description

비접촉 ＩＣ 카드{Noncontact IC card}

종래에 개인을 식별하는 ID(identificaion) 카드로서, 자기적 또는 광학적 판독을 행하는 방법이 신용 카드 등에서 널리 사용되어 왔다. 그러나, 기술의 대중화에 의해서 데이터의 개찬이나 위조 카드가 나돌게 되어, 실제로 위조 카드에 의해서 피해를 입는 사람이 증가하는 등 개인 정보의 비닉(秘匿)에 관해서 사회 문제화하고 있다. 이로 인해, 최근에는 IC 칩을 내장한 IC 카드가 정보 용량의 크기나 암호화 데이터를 게재할 수 있는 점에서 개인 데이터를 관리하는 것으로서 주목을 모으고 있다.

이 IC 카드는 IC 회로와 외부 데이터 처리 장치의 정보 교환를 위해 전기적이며 또한 기계적으로 접합하기 위한 접속 단자를 갖고 있었다. 그렇기 때문에, IC 회로 내부의 기밀성의 확보, 정전기 파괴 대책, 단자 전극의 전기적 접속 불량, 판독 기록 장치 기구의 복잡화, 등등 여러가지 문제를 안고 있었다. 또한, IC 카드를 판독 기록 장치에 삽입 또는 장착하려고 하는 사람에 의한 동작이 결국은 필요하게 되어, 이용분야에 따라서는 효율이 나쁘고 번잡하기 때문에, 수고를 요하지않고 휴대 상태로 사용할 수 있는 원격 데이터 처리 장치와의 정보 교환이 가능한 비접촉 IC 카드의 출현이 요망되고 있었다.

그래서, 플라스틱제의 카드 기체 내에 전자파를 이용하기 위한 안테나와 메모리나 연산 기능을 구비한 IC 칩을 구비하고 있는 비접촉 IC 카드가 개발되었다. 이것은 리더 라이터로부터의 외부 전자파에 의해서 카드내의 안테나에 여기된 유도 기전력으로 IC를 구동하려고 하는 것이고, 배터리 전원을 카드 내부에 가질 필요가 없고, 액티비티가 우수한 카드를 제공할 수 있다. 어플리케이션에 따라서는 페이퍼 배터리 등의 박형 전지를 내부에 갖고, 거리를 뛰어넘도록 하거나, 높은 주파수대를 이용하려고 하는 움직임도 있지만, 비용이나 어플리케이션의 관점에서, 배터리가 없는 것이 많이 요망되고 있다.

이들 카드의 정보 기록은 카드의 일부에 기록 가능한 IC 칩을 마련함으로써, 디지털 기록이 행하여지고 있다. 그런데, 이들 카드는 정보 기록 내용을 표시, 혹은 확인하는 경우에 있어서는 전용의 판독 장치로 기록 정보의 판독 처리를 행할 필요가 있고, 일반 사용자가 확인하는 수단은 없다. 예를 들면, 회원 카드 등, 회원에 대하여 프리미어 및 포인트 등을 마련하는 일이 있지만, 카드에의 기록만의 경우, 별도로 안내장 등에서의 소개가 필요하게 된다. 그래서, 이러한 정보 기록 내용의 간이적인 표시에의 요구가 높아지고 있다. 최근, 이러한 요구를 만족시키기 위해서, 수지 바인더 중에 유기 저분자를 분산시켜, 백탁-투명의 콘트라스트(contrast)에 의해 표시를 행하는 고분자/저분자 유형의 가역 표시 기술이 개발되고 있다. 고분자/저분자 유형의 가역 표시 매체는 플라스틱 시트 등의 지지체/착색층/기록(고분자/저분자)층/보호층 등으로 구성되어 있다.

이와 같이, 가시 인식 표시 기능을 가지면서, 전자 정보에 의한 기밀 관리되는 IC 카드의 필요성이 보다 높아지고 있다.

더욱이, 최근, 저가격화를 꾀하기 위해서, 안테나와 IC 칩과의 접합 전극부를 시트상에 마련하여, 직접 IC 칩을 실장하는 베어 칩 실장 방식도 시도되고 있다. 이 경우는 IC 칩의 회로 형성면에 있는 전극부에 뱀프라고 일컬어지는 돌기물을 땜납이나 금 등으로 마련하여, 뱀프를 통하여 전극부와 접속하는 페이스 다운(face down) 방식을 취하고 있다. 접속에는 이방성 도전 필름이나 이방성 도전 수지와 같은 도전 입자를 포함한 수지나, 언더필(under fill)과 같이 IC 칩 회로면과 모듈 기판 사이를 매립하는 것을 목적으로 한 것이 있다. 이 경우에도, 인릿(inlet)의 동작 신뢰성을 위해, 상술한 바와 같은 수지에 의한 밀봉을 행할 필요가 있다. IC 칩을 사용한 카드는 IC 칩이 기계적으로 파괴되면 모든 데이터가 소실되어 버리기 때문에, 절곡이나, 점 충격 등의 점압에 대하여, 기계적 강도를 어떻게 올리는가가 과제로 되어 있다.

그러나, IC 칩의 밀봉은 카드 기재와 상이한 경도(硬度)를 가진 수지가 IC 칩을 보호하는 역할의 일부분을 담당하고 있다고는 말할 수 있지만, 현실정의 충분한 강도를 얻을 수 있다고는 말할 수 없다. 그렇기 때문에, 기계적 강도가 불충분하고, 카드에 고기능화를 요구하는 메모리 정보나 ID 정보를 관리하는 것에 문제가 있다.

그래서, IC 칩의 접합부, 또는 IC 칩 자체의 파괴를 방지하기 위해 밀봉재와함께 보강재를 구비하여 대응하는 방법이 제안되고 있다.

그러나, 이 보강재는 경화 수축 작용이 있는 밀봉재와 함께 사용하면, 밀봉재의 수축에 따라서 변형하게 된다. 이 변형한 보강재를 갖는 IC 실장 모듈과, 복수의 열가소성 수지 시트와, 상기 외장측으로 가시 인식 가능한 가역성 감열 기록층을 설치하여 카드화한 후의 평탄성은 보강재 부분의 변형을 카드화할 때에 완전히 흡수되지 않고 카드 표면에 요철을 남기게 된다. 이러한 요철이 있으면, 가역성 감열 기록 시트에의 서멀 헤드(thermal head) 등에 의한 인화 조작시에, 간격(spacing)이 생겨 충분히 가열할 수 없고, 화상의 기록 누락이 쉽게 생기게 되어 버린다고 하는 과제가 있었다.

또한, 지금까지 이들의 카드의 소재로서는 주로 폴리염화비닐(PVC) 수지나 염화비닐·아세트산비닐 공중합체가 사용되고, 특히 폴리염화·비닐 수지가 일반적으로 사용되고 있다. 폴리염화비닐 수지는 물리적인 특성, 기계적인 특성, 그리고 문자부의 엠보스(emboss) 적성 등이 우수하며, 카드의 소재로서는 나무랄 데 없이 최적의 소재로서 현재도 널리 사용되고 있다.

그러나, 폴리염화비닐 수지는 물성이나 가공성, 경제성이 우수한 반면, 사용후 폐기할 때, 특히 소각시 염화수소가스를 발생시켜 소각로를 손상하여 화로 그 자체의 수명을 단축하거나, 환경 호르몬의 하나로서 대두되고 있는 다이옥신과의 관련성이 의심되고 있다고 하는 문제가 있어, 이들의 문제로 독일, 북구 등을 비롯하여 각국에서 탈PVC의 움직임이 활발해지고 있고, 국내에서도 건재 분야나 산업자재 분야, 포장재 분야에서는 염화비닐 이외의 수지를 사용하는 동일한 흐름으로 되고 있다.

본 발명은 전자 데이터에 의한 기록 정보와 그 가시 정보를 더불어 갖는 비접촉 IC 카드에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 IC 카드의 일 구성예를 도시하는 단면도.

도 2는 도 1의 IC 카드에 사용되는 IC 모듈의 일 구성예를 도시하는 평면도.

도 3은 도 1의 IC 카드에 사용되는 IC 모듈의 일 구성예를 도시하는 회로도.

도 4는 IC 모듈의 IC 칩 실장 부분을 확대하여 도시하는 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 IC 카드의 다른 구성예를 도시하는 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 IC 카드의 다른 구성예를 도시하는 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 IC 카드의 다른 구성예를 도시하는 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 IC 카드의 다른 구성예를 도시하는 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 IC 카드의 다른 구성예를 도시하는 단면도.

도 10은 본 발명에 따른 IC 카드의 다른 구성예를 도시하는 단면도.

도 11은 샘플 7에서 제작한 IC 모듈에서, 보강재의 표면 형상 측정 결과를 도시하는 도면.

도 12는 샘플 1에서 제작한 IC 모듈에서, 보강재의 표면 형상 측정 결과를 도시하는 도면.

도 13은 보강재의 경도와 표면 변화량과의 관계를 상기 보강재의 두께마다 도시한 도면.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로, IC 칩의 신뢰성을 확보하면서, 카드 외관의 미관성이나 인화성을 손상하지 않는 IC 카드를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 비접촉 IC 카드는 기판상에 IC 칩과 안테나 회로가 실장되어지는 IC 모듈이 적어도 한 쌍의 외장 필름으로 삽입되어지는 IC 카드로서, 상기 IC 칩은 수지에 의해서 그 외측이 밀봉되어짐과 동시에, 상기 수지상에 배치된 IC 칩의 가장 긴 치수값보다도 큰 직경의 대략 원형의 보강재에 의해서 보강되어 있고, 상기 보강재의 표면에서의 형상의 고저 변화량이 20μm 이하의 범위이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 비접촉 IC 카드에서는 상기 IC 모듈에서의 상기 보강재의 표면 형상의 고저 변화량이 20μm 이하의 범위로 규정되어 있기 때문에, 카드 표면에 나타나는 요철이 없어져, 카드의 미관성을 가짐과 동시에, 양호한 인화성을 갖는 것으로 된다.

본 발명의 또다른 목적, 특징이나 이점은 후술하는 본 발명의 실시예나 첨부하는 도면을 참조한 보다 상세한 설명에 의해서 분명하게 될 것이다.

이하, 본 발명을 적용한 IC 카드의 실시예에 관해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 IC 카드(1)의 일 구성예를 도 1에 도시한다. 상기 IC 카드(1)는 IC 모듈(2)이 한 쌍의 열가소성 수지 시트(3a, 3b)에서 삽입되어 진다.

IC 모듈(2)은 도 2에 그 평면도를 도시하고, 도 3에 그 회로도를 도시하는 바와 같이, 절연 기판(4) 상에 안테나 코일(5)과 동조용 콘덴서(6)로 이루어지는공진 회로에, 정류용 다이오드(7), 평활용 콘덴서(8), IC 칩(9)이 접속된 구성으로 이루어져 있다. 또한, 이들 동조용 콘덴서(6), 정류용 다이오드(7), 평활용 콘덴서(8)는 IC 칩(9) 내에 탑재되는 경우도 있다.

절연 기판(4)의 재료로서는, 예를 들면, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르류, 프로필렌 등의 폴리올레핀류, 셀룰로스트리아세테이트, 셀룰롤디아세테이트 등의 셀룰로스류, 아크릴니트릴부타디엔스티렌 수지, 아크릴니트릴스티렌 수지, 폴리스티렌, 폴리아크릴니트릴, 폴리아크릴산메틸, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산에틸, 폴리에틸메타크릴레이트, 아세트산비닐, 폴리비닐알콜 등의 비닐계 수지, 폴리카보네이트류 등의 단량체, 또는 혼합물로 이루어지고, 절연성의 유기재료이면 아무런 문제없이 사용할 수 있다.

상술한 바와 같은 안테나 코일(5), 동조용 콘덴서(6), 정류용 다이오드(7), 평활용 콘덴서(8), IC 칩(9) 등이 절연 기판(4) 상에 구비되어 지는 방법으로서는 고분자 유기물/저분자 유기물, 또는 이들의 복합체에 의해 고정되는 방법을 들 수 있다.

사용 가능한 수지로서 폴리에스테르폴리우레탄 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴니트릴부타디엔스티렌 수지, 아크릴니트릴스티렌 수지, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴산메틸, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산에틸, 폴리에틸메타크릴레이트, 아세트산비닐, 폴리비닐알콜 등의 비닐계 수지, 폴리카보네이트류 등과 같은 열가소성 수지의 단량체, 또는 혼합물을 사용할수 있다.

더욱이, 종래 공지의 결합제 수지로서, 페놀 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 열경화성 수지 등도 사용할 수 있다. 또한, 반응성의 유기 저분자제로서는 이소시아네이트(NCO)를 적어도 1분자 중에 2개 이상 갖는 화합물이나, 또는 에폭시계 관능기를 갖는 화합물 등을 사용할 수 있고, 이들 반응성 관능기를 갖는 화합물과 반응성을 갖는 관능기, 예를 들면, 수산기, 아미노기 등을 갖는 화합물을 혼합하여 사용하여도 전혀 문제 없다.

또한, IC 칩(9)과 도체층 부분과의 접속 방법으로서는 IC 칩(9)의 부분을 확대하여 도시하는 도 4와 같이, IC 칩(9)의 전극(뱀프)(9a)와 안테나 코일(5) 또는 IC 실장부의 도체층 부분을 접착제층(10), 또한 이방성 도전 접착층을 개재하여 페이스 다운식으로 접속되는 방법 등을 들 수 있다.

접착제층(10)으로서는 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르폴리우레탄 수지, 아크릴니트릴부타디엔스티렌 수지, 아크릴로니트릴스티렌 수지, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴산메틸, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산에틸, 폴리에틸메타크릴레이트, 아세트산비닐, 폴리비닐알콜 등의 비닐계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 에폭시 수지 등을 단량체 또는 그들의 혼합체, 복합체로서 사용할 수 있다.

이들 접착제층(10)에는 이방성 도전 접착층화하기 위해서, 도전성 입자(Au, Ni, Al, Sn 등), 또는 비도전성의 입자, 공중 입자, 박편의 표면에 도전성 처리(Au, Ni, Al, Sn 등에 의한 물리적, 또는 화학적 처리)를 한 입자의 표면에 유기물 등의 비도전성 처리를 실시한 입자를 혼입한 것을 사용할 수 있다. 이들 비도전성 처리를 실시한 입자는 IC 칩(9)의 실장시에, 입자 표면의 비도전성 처리층이 파괴되어 도체층이 노출하여, IC 칩(9)과 안테나 코일(5), 또는 도체층에의 접합에 개재하여 이용된다. 사용 방법으로서는 IC 실장시에 IC 칩(9)을 안테나 코일(5) 또는 도체층 부분에 접촉할 수 있도록, 가압 또는 가열 유지하여 IC 칩(9)을 안테나 코일(5) 또는 도체층에 접촉시켜 사용한다.

그리고, 절연 기판(4) 상에 접착된 IC 칩(9)은 그 도통 특성을 보증하기 위해서, 도 4에 도시하는 바와 같이, IC 칩(9)의 주위를 덮도록 유입된 밀봉재(11)로 밀봉되어 있고, 또한, 밀봉재(11)상에 배치된 보강재(12)에 의해 보강 보호되어 있다.

밀봉재(11)로서는 에폭시계, 실리콘계, 페놀계 등의 열경화성의 수지를 사용할 수 있다. 상기 수지 중에는 열경화 반응에 의해 부피 수축이 생겨 IC 칩(9)에 응력이 가해지는 것을 억제하기 때문에, 필러나 공중 입자, 박편을 단량체 또는 복합화되어 수지 중에 혼합하여 사용된다. 필러나 공중 입자, 박편은 수축에 의한 응력의 발생을 억제하기 위해서, 크기나 입도, 혼합 비율을 적절히 조제된 것이 사용된다.

보강재(12)에는 IC 칩(9)의 가장 긴 수치 값보다도 큰 직경의 대략 원형판이 사용된다.

여기서, 절연 기판(4) 상에 접착되어 있는 IC 칩(9)은 절연 기판(4) 상에서 볼록부로 되어 있다. 이 IC 칩(9)의 볼록 형상을 반영하여 보강재(12)의 표면에도볼록부가 형성되고, 보강재(12) 전체를 보았을 때에 요철이 발생하게 되는 경우가 있다. 이 보강재(12)의 요철은 카드 표면에도 요철로서 나타난다. 카드 표면에 요철이 발생하고 있으면, 카드의 미관성을 손상하는 외에, 가시 기록층에의 인화시에 긁힘이나 인화 누락이 생기는 등 인화성도 나쁘게 된다.

그래서, 본 발명에 따른 IC 카드(1)에서는 이 보강재(12)의 표면 변화량(요철)을 20μm 이하로 규정하였다. 보강재(12)의 표면 변화량(요철)을 20μm 이하로 규정함으로써, 카드 표면에 나타나는 요철을 없애어 카드에 미관성을 부가할 수 있는 외에, 가시 기록층에의 인화시에도 긁힘이나 인화 누락이 없는 양호한 인화성이 얻어진다.

구체적으로, 보강재(12)의 표면 변화량을 20μm 이하로 조정하기 위해서는 상기 보강재(12)를 구성하는 재료로서, 비커스(Vickers) 경도가 200 이상, 580 미만의 범위인 것의 재료를 사용하는 것이 유효하다. 비커스 경도는 JIS-Z2244의 측정 방법에 의해서 얻어지고, JIS-B7725 기준의 비커스 경도 시험기가 사용된다.

비커스 경도가 200미만이면, 보강재(12)의 표면에도 IC 칩(9)의 형상이 반영되거나 밀봉재(11)의 수축 경화에 따라서 변형하게 되어, 보강재(12)의 표면 변화량을 20μm 이하로 억제할 수 없다. 또한, 상기 보강재(12)의 요철은 카드 표면에도 요철로서 나타나게 되어 미관성을 손상시키는 외에, 가시 기록층에의 인화시에 긁힘이나 인화 누락이 생기는 등 인화성도 나쁘게 된다. 한편, 비커스 경도가 580 이상이면, IC 칩(9)의 형상이 보강재(12)의 표면에까지 반영되거나 밀봉재(11)의 수축 경화에 따라서 변형하지 않고, 보강재(12)의 표면 변화량을 극히 미소하게 억제할 수 있다. 그러나, 그 한편으로 보강재(12)의 유연성이 없기 때문에, 절곡 강도가 약하여 카드에 유연성을 부여할 수 없다.

따라서, 보강재(12)의 재료로서, 비커스 경도가 200 이상, 580 미만의 범위가 되는 재료를 사용함으로써, IC 칩(9)의 형상이 보강재(12)의 표면에 반영되는 것을 방지하여 보강재(12)의 표면 변화량을 20μm 이하로 조절할 수 있고, 그 한편으로 카드에 적절한 유연성을 부여할 수 있다.

이러한, 비커스 경도가 200 이상, 580 미만이 되는 재료로서는 비철 금속 재료로서는 Cu-Sn-P, Ni-Cu-Zn, Cu-Be-Ni-Co-Fe, 니켈·합금계 재료로서 Ni-Co, Ni-Cr, Ni-Mo-Cu, 니켈·철 합금계 재료로서 Ni-Fe, 또한 티타늄·몰리브덴-스테인레스계로서 SUS304, SUS301, SUS316, SUS316, SUSS631, ASL350, SUS430, SUS420, 탄소강으로서 SK 강 등을 들 수 있고, 이들 재료의 열 처리에 의해 더욱 경도를 증가한 것이 사용 가능하다.

또한, 보강재(12)의 두께로서는 사용되는 재료의 비커스 경도가 200 이상인 경우에는 50μm 이상, 100μm 이하의 범위인 것이 바람직하다. 보강재(12)의 두께가 50μm 미만이면, IC 칩(9)의 볼록 형상을 흡수할 수 없고, 또한, 밀봉재(11)의 수축 경화에 따라서 변형하게 되어, 보강재(12)의 표면 변화량을 20μm 이하로 억재할 수 없다. 또한, 보강재(12)의 두께가 1OOμm를 초과하면, IC 카드(1)의 두께를 ISO 규격 범위 내에 수납하는 것이 곤란하게 된다. 따라서, 보강재(12)의 두께를 50μm 이상, 100μm 이하의 범위로 함으로써, IC 칩(9)의 볼록 형상을 흡수하며, 또한, 밀봉재(11)의 수축 경화에 따라서 변형하지도 않고, 보강재(12)의 표면변화량을 20μm 이하로 억제할 수 있음과 동시에, IC 카드(1)의 두께를 ISO 규격 범위 내에 용이하게 수납할 수 있다.

또한, 보강재(12)에 사용되는 재료의 비커스 경도가 300이상인 경우에는 보강재(12)의 두께는 30μm 이상, 100μm 이하의 범위인 것이 바람직하다. 보강재(12)의 두께가 30μm 미만이면, IC 칩(9)의 볼록 형상을 흡수할 수 없고, 또한, 밀봉재(11)의 수축 경화에 따라서 변형하게 되어, 보강재(12)의 표면 변화량을 20μm 이하로 억제할 수 없다. 또한, 보강재(12)의 두께가 100μm를 초과하면, IC 카드(1)의 두께를 ISO 규격 범위 내에 수납하는 것이 곤란하게 된다. 따라서, 보강재(12)의 두께를 30μm이상, 100μm 이하의 범위로 함으로써, 보강재(12)에 사용되는 재료의 비커스 경도가 300이상인 경우에는 IC 칩(9)의 볼록 형상을 흡수하며, 또한, 밀봉재(11)의 수축 경화에 따라서 변형하지도 않고, 보강재(12)의 표면 변화량을 20μm 이하로 억제할 수 있음과 동시에, IC 카드(1)의 두께를 ISO 규격 범위 내에 수납할 수 있다.

그리고, 상술한 바와 같은 IC 모듈(2)을 삽입하는 열가소성 수지 시트(3a, 3b)로서는 결정화도 5% 이하의 저결정성의 열가소성 수지로 이루어지는 것이 사용된다. 결정화도 5% 이하의 저결정성의 열가소성 수지로서 구체적으로는 테레프탈산-사이클로헥산디메탄올에틸렌글리콜 공중합체, 또는 그 공중합체와 폴리카보네이트와의 알로이, 테레프탈산-이소푸탈산에틸렌글리콜 공중합체, 아크릴니트릴부타디엔스티렌 공중합체 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아크릴니트릴 수지, 폴리비닐알콜 수지, 폴리아크릴산메틸 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 아세트산비닐수지,폴리카보네이트 수지 등의 비결정성 수지를 1종류를 단독으로 또는 복수 종류를 혼합하여 사용할 수 있다.

이들의 수지는 사용 후의 소거 폐기에서도, 염화수소가스와 같이, 소각로나 환경에 막대한 영향을 주게 되는 가스를 발생하지 않는다. 따라서, 상술한 바와 같은 수지를 사용함으로써, 폐기 후의 처리가 용이하고, 폐기 처리시에 환경 오염의 문제가 발생하지 않는다.

또한, 이들의 비결정성 수지 대신에 비결정성 수지와 결정성 수지를 공압출법에 의해 만들어진 양면 비결정성 수지를 사용할 수 있다. 또한, 이들의 저결정성 폴리에스테르 수지나 다른 수지에, 중량비로 50% 이하의 범위, 바람직하게는 15% 이하의 범위에서, 각종 첨가제나 폴리머 등의 물질을 첨가하여도 된다.

열가소성 수지 시트(3a, 3b)의 한 쪽 면에는 접착층(13)을 개재하여 가역성 감열 기록 시트(14)가 접착되어 있다. 상기 가역성 감열 기록 시트(14)는 고분자 필름과, 착색층과, 가역성 감열 기록층과, 투명 보호층으로 구성된다.

고분자 필름은, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 비롯한 여러가지의 고분자 필름을 사용할 수 있다.

착색층은, 예를 들면, 알루미늄 등의 금속이 진공 증착법 등에 의해 상기 고분자 필름 상에 성막되어 진다.

감열 기록층은 수지 모재(매트릭스) 중에 분산된 유기 저분자 물질의 결정 상태의 변화에 의해서 백탁·투명이 가역적으로 변화하는 고분자/저분자 유형과, 수지 모재에 분산된 전자 공여성 정색성 화합물과 전자 수납성 화합물 사이의 가역적인 발색 반응을 이용한 열 발색성 조성물인 로이코 화합물 유형이 있고, 그 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 감열 기록층은 인쇄법, 코팅법 등에 의해 막 두께 4μm 내지 20μm 정도로 형성된다.

우선, 고분자/저분자 유형의 감열 기록층 중에 분산되는 유기 저분자 물질로서는 지방산 혹은 지방산 유도체 또는 지환식 유기산을 들 수 있다. 구체적으로는 포화 혹은 불포화의 단일 혹은 디카본산, 미리스틴산, 펜타데칸산, 팔미틸산, 헵타데칸산, 스테아린산, 나노데칸산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세린산, 세로틴산, 몬탄산, 메리신산 등을 들 수 있고, 또한, 불포화 지방산의 구체적인 예로서는 올레인산, 엘라이딘산, 리놀산, 솔빈산, 스테아롤산 등을 들 수 있다. 또한, 지방산 혹은 지방산 유도체 또는 지환식 유기산은 이들에 것에 한정되는 것이 아니고, 또한 이들 중 1종류 또는 2종류 이상을 혼합시켜 적용하는 것도 가능하다.

또한, 사용되는 수지 모재로서는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로스아세테이트계 수지, 니트로셀룰로스계 수지, 염화비닐계 수지, 아세트산비닐계 수지의 단독, 혼합 혹은 공중합물이 사용된다. 한편, 가역성 감열 기록부의 투명화 온도 범위를 제어하기 위해, 수지의 가소제, 고비점용제 등을 수지 모재에 대하여, 0.1% 내지 20% 중량부 첨가할 수 있다. 또한, 가소성 감열 기록부의 반복 인자 소거 내성을 향상하기 위해서, 수지 모재에 대응한 3차원 가교하는 경화제, 가교재 등을 수지 모재에 대하여, 0.5% 내지 10% 중량부 첨가할 수 있다.

이어서, 로이코 화합물 유형의 감열 기록층은 수지 모재(매트릭스) 중에 분산된 로이코 화합물과 현멸색제의 가역적인 발색 반응을 이용한 열발색성 조성물로, 인쇄법, 코팅법 등에 의해 막두께 4μm 내지 20μm 정도로 설치할 수 있다. 감열 기록층 중에 사용되는 통상 무색 내지 염색의 로이코 화합물로서는 일반적으로 감압 기록지, 감열 기록지, 감광 기록지, 통전 감열 기록지 감열 전사지 등에 사용되는 것으로 대표되고, 락톤, 사르톤, 스피로피란 등의 부분 골격을 갖는 크산틴, 스피로피란, 락톤, 플루오란, 사르톤계 등을 들 수 있지만, 특별히 한정되는 것은 아니다. 구체적인 예로서는 3,3-비스(p-디메틸아미노페닐)-6-디메틸아미노푸탈리드, 3, 3-비스(p-디메틸아미노페닐)푸탈리드, 3, 3-비스(1,2-디메틸인돌-3-일)-6-디메틸아미노푸탈리드, 3-디메틸아미노-6-클로로-7-메틸플루오란, 3′3-비스-(9-에틸카바졸-3-일-5)-디메틸아미노푸탈리드, 3-디에틸아미노-7-디벤질아미노플루오란, 3-디에틸아미노-7-클로로플루오란, 3-디에틸아미노-6-메틸-7-아닐리노플루오란, 3-피페리디노-6-메틸-7-아닐리노플루오란, 3-(n-에틸-n-니트릴)아미노-6-메틸-7-아닐리노플루오란, 3-디부틸아미노-6-메틸-7-아닐리노플루오란, 3-(n-에틸-n-테트라하이드로푸릴)아미노-6-메틸-7-아닐리노플루오란 등을 들 수 있고, 단독 혹은 혼합하여 사용된다.

한편, 현멸색제는 열 에너지의 작용에 의해 프로톤을 가역적으로 방출하여 로이코 화합물에 대하여 현색 작용과 멸색 작용을 더불어 가지는 화합물이다. 즉, 페놀성 수산기 또는 카복실기로 이루어지는 산성기와 아미노기로 이루어지는 염기성기의 쌍방을 갖고, 열 에너지의 차이에 의해 산성 또는 염기성으로 되어 상기 로이코 화합물을 발색, 소색시키는 것이다. 염기성기는 관능기로서 존재하여도 좋고화합물의 일부로서 존재하여도 좋다.

또한, 현멸색제의 산성기, 혹은 염기성기 중 어느 한쪽의 관능기를 갖는 현멸색제는, 예를 들면, 아미노안식향산, o-아미노안식향산, 4-아미노-3-메틸안식향산, 3-아미노-4-메틸안식향산, 2-아미노-5-에틸안식향산, 3-아미노-4-부틸-안식향산, 4-아미노-3-메톡시안식향산, 3-아미노-4-에톡시안식향산, 2-아미노-5-클로로안식향산, 4-아미노-3-브로모안식향산, 2-아미노-2-니트로안식향산, 4-아미노-3-니트로안식향산, 3-아미노-4-니트릴안식향산, 아미노살리틸산, 디아미노안식향산, 2-메틸-5-아미노나프토산, 3-에틸-4-아미노나프트에산, 니코틴산, 이소니코틴산, 2-메틸니코틴산, 6-클로로니코틴산 등이 있다.

또한, 염기성기를 염화합물의 일부로서 갖는 것에는 페놀성 수산기 또는 카복실기를 갖는 화합물과 아미노기를 갖는 화합물의 염 또는 착염이고, 예를 들면, 하이드록시안식향산류, 하이드록시살리틸산류, 몰식자산류, 비스페놀아세트산 등의 산과, 지방족 아민류, 페닐알킬아민류, 트리아릴알킬아민류 등의 염기의 염 또는 착염을 들 수 있다. 이 구체적인 예로서는 p-하이드록시안식향산-알킬아민염, p-하이드록시안식향산-페닐알킬아민염, m-하이드록시안식향산-알킬아민염, p-하이드록시안식향산메틸알킬아민염, p-하이드록시안식향산스테아릴알킬아민염, 비스페놀아세트산-알킬아민, 비스페놀아세트산옥틸알킬아민염 등을 들 수 있고, 단독 혹은 혼합하여 사용된다. 한편, 로이코 화합물 및 현멸색제는 이들의 것에 한정되는 것이 아니고, 또한, 이들 중의 1종류 또는 2종류 이상을 혼합시켜 적용하는 것도 가능하다.

또한, 사용되는 수지 모재로서는 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리우레아, 멜라민, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리비닐피롤돈, 폴리비닐알콜, 폴리염화비닐, 폴리비닐부티랄 등의 수지의 단독, 혼합 혹은 공중합체가 사용된다. 더욱이, 가역성 감열 기록부의 반복 인자 소거 내성을 향상하기 위해서, 수지 모재에 대응한 삼차원 가교하는 경화제, 가교제 등을 수지 모재에 대하여 0.5% 내지 10% 중량부 첨가할 수 있다. 더욱이, 내성을 향상시키기 위해서 로이코 화합물과 비교적 상용성이 높은 자외선 흡수제를 첨가할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 IC 카드(1)에서는 IC 모듈(2)의 보강재(12)의 표면 변화량(요철)이 20μm 이하로 규정되어 있기 때문에, 카드 표면에 나타나는 요철을 없앨 수 있다. 이로써, 상기 IC 카드(1)는 미관성을 갖게 되는 것 외에, 가시 기록층에의 인화시에도, 긁힘이나 인화 누락이 없는 양호한 인화성을 갖는 것으로 된다.

그리고, 이러한 IC 카드(1)를 제조하는 방법으로서는 가열 프레스에 의한 용융 라미네이트 방식을 사용할 수 있다. 용융 라미네이트법은 카드의 각 소재를 1회 큰 경면판으로 삽입하여, 그들을 가열 용융 프레스에 의해 일체화하는 방법이다. 이 때에 사용하는 경면판은 니켈-크롬 도금한 동판, 표면을 연마한 스테일레스판, 표면을 연마한 알루미늄판 등을 사용할 수 있다. 또한, 용융 라미네이트 방식은 인쇄된 열가소성 수지 시트(3a, 3b)의 양면에 투명한 보호 시트를 적층하지만, 그 때 양면의 보호 시트의 종류는 달라도 된다. 또한, 열가소성 수지 시트(3a, 3b)에의 인쇄는 종래의 종이, 플라스틱의 경우와 동일 방법, 즉, 오프셋,인쇄법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법 등의 공지의 인쇄법으로 문자 혹은 도안을 인쇄할 수 있다.

용융 라미네이트 후는 일체화된 카드의 각 소재를 경면판으로부터 벗겨내어, 오프셋 또는 오스메스의 금형에 의한 천공으로 카드 형상으로 천공한다.

통상, 카드형상이 된 후는 엠보서에 의해 부유 문자를 엠보스하여, 그 문자 위에 열 전사 호일에 의해 티핑하여 착색하거나, 자기 스트라이프에 자기 정보를 인코드하거나, 경우에 따라서는 얼굴 사진이나 바코드 등을 전사하여 카드를 마무리한다. 그리고, 문자, 도안 인쇄층의 마모 등의 내성을 향상시킬 목적으로 보호층(15)을 설치할 수도 있다. 또한 접촉식 IC 칩을 설치하기 위하여 오목 형상으로 절삭 가공한 후, 접착제를 사용하여 IC 칩을 매립하여, 비접촉 IC과 접촉식 IC의 양쪽을 갖는 콤비, 또는 하이브리드 카드를 제작할 수도 있다.

본 발명에 따른 IC 카드(1)는 상술의 예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다.

예를 들면, 상술한 실시예에서는 가역성 감열 기록 시트(14)가 IC 칩 실장면측의 열가소성 수지 시트(3a) 상에 접착되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 도 5에 도시하는 바와 같이, IC 칩(9)이 실장된 측과는 반대측의 열가소성 수지 시트(3b) 상에 가역성 감열 기록 시트(14)가 접착되어 있어도 상관없다. 또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 가역성 감열 기록 시트(14)가 접착된 열가소성 수지 시트(3a)와는 반대측의 열가소성 수지 시트(3b) 상에, 상기 열가소성 수지 시트(3b) 표면의 인쇄면에 보호층(15)을 배치하는 것도 유효하다. 보호층(15)을배치함으로써, 가역성 감열 기록 시트(14)의 박리를 방지하여 접착성이 유지된다.

또한, 도 7 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 보강재(12)를 IC 모듈(2)의 IC 칩 실장면 뿐만 아니라, IC 모듈(2)의 IC 칩 실장면과 반대측에도 배치할 수도 있다. 보강재(12)를 IC 모듈(2)의 IC 칩 실장면 뿐만 아니라, IC 칩 비실장면에도 배치함으로써, 정과중(瀞過重) 강도를 더욱 늘리는 것이 가능해진다. 이 경우, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, IC 모듈(2)의 IC 칩 비실장면도 수지로 밀봉되고, 상기 수지상에 보강재(12)를 배치하여도 좋고, 도 9에 도시하는 바와 같이 보강재(12)만을 배치하여도 좋다. 또한, 도 8은 보강재(12)를 IC 모듈(2)의 IC 칩비실장면에도 배치하고, 또한 가역성 감열 기록 시트(14)가 접착된 열가소성 수지 시트(3a)와는 반대측의 열가소성 수지 시트(3b) 상에 보호층(15)이 배치된 IC 카드(1)의 예이다.

또한, 도 10에 도시하는 IC 카드(1)에서는 IC 모듈(2)이 절연 기판(4)의 IC 칩 실장 부분만이 글래스 에폭시 기판이나 플라스틱 기판 등으로 구성되어, 안테나 코일(5)의 부분이 접속 리드(16)에 의해서 별도로 전기적으로 접합되어 있는 구성으로 되어 있다.

(실시예)

이어서, 본 발명의 효과를 확인하기 위해 행한 실험예에 관해서 설명한다. 또한, 이하의 실험예에서는 구체적인 수치를 들어 설명하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다.

(샘플 1)

우선, IC 모듈을 제작하였다.

우선, 두께 50μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 두께 20nm의 알루미늄 호일을 접착한다. 다음에, 레지스트제에 의해 안테나 패턴을 형성하고, 에칭처리에 의해서 알루미늄의 안테나 패턴을 형성하여, 안테나 모듈을 준비하였다. 이 안테나 모듈에, 두께 30μm의 플립플롭용 접착성 유기 도전막을 개재하여 IC 칩(4mm×4mm×180μm)을 실장하였다. 상기 IC 칩 상에 에폭시계 밀봉재, 더욱이 IC 칩 보강재로서 A5052(직경 7mm, 두께=100μm)를 배치하여, 110℃에서 경화시켜 IC 모듈을 제작하였다.

여기서, 밀봉 후의 보강재의 형상을 비접촉식 표면 형상 측정기(미타카 광 기제)에 의해 측정하였다.

또한, 다음과 같이 열가소성 수지 시트를 제작하였다. 테레프탈산과 사이클로헥산디메탄올 및 에틸렌글리콜과의 공중합체(PET-G)와 백색의 필러로서 산화티탄을 중량비로 10% 혼합하여 용융 압출법으로 350μm의 두께로 시트화하여 백색 PET-G로 이루어지는 열가소성 수지 시트로 하였다.

이 열가소성 수지 시트의 한쪽 면에 스크린 인쇄법과 오프셋 인쇄법에 의해 도안 및 문자를 인쇄하였다. 이 인쇄된 열가소성 수지 시트의 표용·이면용의 세트를 준비하고, 인쇄면을 외측이 되도록 하여 먼저 제작한 IC 모듈를 삽입하여, 초음파 용착기로 시트의 네 구석을 용착하여 가고정하였다.

이 가고정한 시트의 외측에, 두께 60μm의 배향성 폴리프로필렌 필름 시트(OPP)를 배치하고, 또한 외측에 두께 3mm의 스테일레스 경면판으로 삽입하고,가열 용융 프레스에 의해 온도 17O℃, 프레스압 15kg/cm²의 조건으로 압착 열 용융하여, 냉각 고화하여, 0PP를 박리하여 IC 모듈 인릿을 내포하는 카드 구성재를 얻었다.

또한, 다음과 같이 가역성 감열 기록 시트를 준비하였다. 우선, 두께 50μm의 폴리에틸렌디테레프탈레이트 필름 상에, 착색층으로서 진공 증착법에 의해, 약 50Å의 두께로 Al층을 형성하고, 그 위에 수지 중에 분산된 유기 저분자로 이루어지는 감열 기록층 도포를 그라비아법을 사용하여, 건조 온도 120℃, 두께 10μm로 도포하고 감열 기록층을 형성하였다. 또한, 이 위에 보호층으로서 그라비아 인쇄법에 의해 보호층을 두께 3μm로 도포하였다. 다음에, 상기 시트의 이면에 접착제 도료를 그라비아법에 의해 건조 온도 100℃, 두께 3μm로 도포하여, 가역성 감열 기록 시트를 얻었다.

사용한 감열 기록 도료, 보호층 도료 및 접착제 도료의 조성을 이하에 나타낸다.

〔감열 기록층 도료〕

스테아린산 : 8중량부

세바신산 : 2중량부

아크릴산 공중합체 : 5중량부

테트라하이드로푸란 : 20중량부

톨루엔 : 20중량부

〔보호층 도료〕

아크릴계 수지 : 50중량부

탄산칼슘 필러 : 2중량부

톨루엔 : 100중량부

메틸에틸케톤 : 100중량부

〔접착제 도료〕

폴리에스테르계 수지 : 4 O 중량부

톨루엔 : 50중량부

메틸에틸케콘 : 50중량부

그리고, IC 모듈을 내포한 카드 구성재와 가역성 감열 기록 시트를 감열 기록층이 외측이 되도록 하여, 다시 초음파 용착기로 가고정하였다. 이 가고정한 시트의 외측에 배향성 폴리프로필렌 필름 시트를 배치하고, 또한 외측을 두께 3mm의 스테일레스 경면판으로 삽입하고, 진공 가열 용융 프레스에 의해 온도 12O℃, 프레스압 15kg/cm²의 조건으로 압착 열 용융, 냉각 고화시킨 후에, 카드 형상으로 천공하였다. 이상과 같이 가역성 감열 기록층을 갖는 비접촉 카드를 제작하였다.

(샘플 2 내지 샘플 20)

보강재 또는 열가소성 수지 시트의 재료로서, 표 1에 나타낸 재료를 사용한 것 이외는 샘플 1과 동일하게 비접촉 카드를 제작하였다.

(샘플 21 내지 샘플 23)

보강재 또는 열가소성 수지 시트의 재료로서, 표 1에 나타낸 재료를 사용하며, 또한, IC 모듈의 IC 실장면의 이면측에도 밀봉재와 보강재를 배치한 것 이외에는 샘플 1과 동일하게 비접촉 카드를 제작하였다.

(샘플 24 내지 샘플 28)

보강재 또는 열가소성 수지 시트의 재료로서, 표 1에 나타낸 재료를 사용하고, 또한, IC 모듈의 IC 실장면의 이면측에도 밀봉재와 보강재를 배치하며, 또한, 가역 감열 기록층을 IC 비실장면측에 배치 한 것 이외에는 샘플 1과 동일하게 비접촉 카드를 제작하였다.

(샘플 29 내지 샘플 34)

백색 PET-G 시트로 이루어지는 열가소성 수지 시트의 두께를 330μm로 하였다. 또한, 샘플 1과 동일하게 도안을 인쇄한 이면 PET-G 시트와, 도안 없는 표 PET-G 시트에 의해 IC 모듈을 삽입하여, 가고정하였다.

이 가고정한 카드 구성재의 도안면 위에, 또한 백색 필러를 첨가하지 않은 두께 50μm의 투명 PET-G 시트를 배치 한 것 이외에는 샘플 1과 동일하게 IC 모듈내포 카드 구성재를 제작하여, 가역성 감열 기록층을 갖는 비접촉 IC 카드를 제작하였다.

(샘플 35 내지 샘플 38)

샘플 1과 동일하게 보강재 또는 열가소성 수지 시트에 표 1에 나타낸 재료를 사용하여, 가역성 감열 기록층을 IC 비실장면으로 한 것 이외에는 샘플 1과 동일 방법으로 비접촉 IC 카드를 제작하였다.

이상과 같이 제작된 샘플 1 내지 샘플 38의 IC 카드에 관해서, 인화성, 인쇄층 접착성, IC 보강부분의 정과중 강도, 절곡 시험, Cl 함유 가스 발생 가능성에 관해서의 평가를 행하였다.

우선, 인화성으로서는 마쓰시타 덴끼 가부시키가이샤 제조의 감열 기록 프린터를 사용하여, 서멀 헤드의 인가 에너지 0.5mJ/dot로 인자하였다. 카드의 인자 표면을 눈으로 관찰하여, IC 실장부를 보강재료에 의해 보강한 부분에 인자 누락이 생겨 있으면 인화성을 ×로 하고, 인화 누락이 없으면 인화성을 Ｏ으로 하여 평가하였다.

또한, 인쇄층 접착성으로서는 인화와 소거를 500회 반복하였다. 감열 기록층의 이면의 인쇄층의 도안의 상태를 눈으로 관찰하여, 도안에 상처나 일부 벗겨짐 등이 생겨 있으면 인쇄층 접착성을 ×로 하고, 도안에 상처나 일부 벗겨짐 등이 없으면 인쇄층 접착성을 Ｏ으로 하여 평가하였다.

또한, IC 보강부분의 정과중 강도는 IC 칩 실장부 상에, IC 파괴까지의 하중을 평가하였다. 하중 위치는 IC 칩 실장부 중심으로 하고, 측정자의 앞끝 형상은 반경 0.2mm의 구체, 과중 시험 속도는 0.5mm/분으로 하였다. IC 파괴에 관해서는 통신 불가능하게 된 시점에서 파괴로 하여 평가하였다.

절곡 시험은 JIS-X-6305 기재 방법에 따랐다. 절곡 시험 전후의 IC 동작 확인에는 소니 제조의 리더라이터(통신기)를 사용하여 동작 확인을 행하였다(투입수 20매).

Cl 함유 가스 발생 가능성으로서는 카드의 폐기 처리로서 소각 처리하는 경우에 Cl을 포함하는 가스를 발생할 가능성이 있는 것은 Cl 함유 가스 발생 가능성있음으로 하고, Cl 가스 발생의 가능성이 없는 것은 Cl 함유 가스 발생 가능성 없음으로 하여 평가하였다.

샘플 1 내지 샘플 45의 IC 카드에 관해서의 평가 결과를 카드의 물성값과 함께 표 1 및 표 2에 나타낸다.

표 1

표 2

표 1을 보면, 우선, IC 모듈에 보강재를 배치하지 않는 샘플 18의 IC 카드에서는 IC 칩부의 요철이 카드화 후에도 반영되어 카드 표면의 평탄성이 나쁘게 되었다. 그 때문에 감열 기록층과 서멀 헤드와의 간격이 커져 인화 누락이 발생하였다. 또한, 샘플 18에서는 절곡 시험 후의 IC 동작율은 12/20이고, IC 칩의 파괴 IC 칩과 안테나의 접합이 파괴되어 있고, 신뢰성이 현저하게 나쁜 결과가 얻어졌다.

이에 반해, IC 모듈에 보강재를 배치함과 동시에, 상기 보강재의 표면 형상 고저차를 20μm 이내로 한 샘플에서는 IC 칩부의 요철이 카드화 후에 반영되거나, 밀봉재의 수축 경화에 따라서 변형하거나 하지 않고, 카드 표면에서 양호한 평탄성이 얻어졌다. 이로써 감열 기록층과 서멀 헤드와의 사이에 스패이싱이 발생하지 않고 양호한 인화성이 얻어지고 있다. 예로서 샘플 7의 IC 모듈에 관해서 보강재의 표면 형상 측정 결과를 도 11에 도시한다.

구체적으로, IC 모듈에 배치되는 보강재에 관해서, 비커스 경도가 200보다도 작은 재료를 사용한 샘플 1 내지 샘플 3에서는 어느것이나 표면 형상 고저차가 20μm 보다도 커지게 되어, 그 요철이 카드화 후에도 반영되어, 카드 표면의 평탄성이 나쁘게 되었다. 그 때문에 감열 기록층과 서멀 헤드와의 간격이 커져, 인화 누락이 발생하여 인화성이 나쁘게 되었다. 예로서 샘플 1의 IC 모듈에 관해서 보강재의 표면 형상 측정 결과를 도 12에 도시한다.

한편, 비커스 경도가 580 이상인 재료로 이루어지는 보강재를 사용한 샘플 13및 샘플 14에서는 표면형상 고저차는 작게 억제되어 있지만, 그 한편으로, 보강재의 유연성이 없어지게 되어, 무르게 되기 때문에 절곡 시험에서 20개 중 샘플 13에서는 7개, 샘플 14에서는 6개의 불량품이 발생하고 있다.

따라서, 보강재의 재료로서, 비커스 경도가 200 이상, 580 미만의 범위의 재료를 사용함으로써, IC 칩의 형상이 보강재의 표면에 반영되거나, 밀봉재의 수축 경화에 따라서 변형하는 것을 방지하여 보강재의 표면 변화량을 2Oμm 이하로 조절할 수 있고, 그 한편으로 카드에 적절한 유연성을 부여하여, 절곡 시험에서의 IC 동작의 신뢰성도 양호한 것으로 할 수 있음을 알았다.

또한, 구체적으로 보강재의 경도와 두께와의 관계에 관해서 관찰한다. 여기서, 도 13에 보강재의 비커스 경도와 보강재의 표면 변화량과의 관계를 상기 보강재의 두께마다 도시한다.

표 1 및 도 13에서, 우선, 비커스 경도가 300 미만, 또는 두께가 30μm 미만의 영역에서는 보강재의 탄성이 결핍되고, 밀봉재의 경화 수축에 따라서 형상 변화가 생기게 되어, IC 동작의 신뢰성을 확보하기가 어렵게 된다. 한편, 비커스 경도가 580 이상이거나, 또는 두께가 100μm를 초과하는 영역에서는 경도가 상회하면 쉽게 무르게 되어, 두께가 상회하는 영역에서는 카드화할 때에 보강재 부분만이 두껍게 되기 쉽고, JIS 규격내에 수납하는 것이 어렵게 된다.

따라서, IC 모듈에 비커스 경도가 300 이상, 580 미만의 범위이고, 또한, 두께가 30μm 이상, 100μm 이하의 범위의 보강재를 설치하여, 그 표면 형상 고저차를 20μm 이내로 함으로써, IC 칩부분의 기계적 강도의 신뢰성이 증가하여, 감열 기록층의 인화성을 만족하는 비접촉 카드가 제작 가능해짐을 알았다.

또한, 표 1 및 도 13에서 비커스 경도가 200 미만, 또는 두께가 50μm 미만의 영역에서는 보강재의 탄성이 결핍되고, 밀봉재의 경화 수축에 따라서 형상 변화가 생기게 되어, IC 동작의 신뢰성을 확보하는 것이 어렵게 된다. 한편, 비커스 경도가 580 이상이거나, 또는 두께가 100μm를 초과하는 영역에서는 경도가 상회하면 무르게 되기 쉽고, 두께가 상회하는 영역에서는 카드화시에 보강재 부분만이 두껍게 되기 쉽고, JIS 규격내에 수납하는 것이 어렵게 된다.

따라서, IC 모듈에 비커스 경도가 200 이상, 580 미만의 범위이고, 또한, 두께가 50μm 이상, 100μm 이하의 범위의 보강재를 설치하여, 그 표면 형상 고저차를 20μm 이내로 함으로써, IC 칩부분의 기계적 강도의 신뢰성이 증가하고, 감열 기록층의 인화성을 만족하는 비접촉 카드가 제작 가능해짐을 알았다.

또한, 샘플 19, 20에서는 열가소성 수지 시트로서 폴리염화비닐(PVC)을 사용하고 있고, 소각 처리시에 염화수소나 다이옥신의 문제가 있는 가스를 발생할 가능성이 있다. 한편, 열가소성 수지 시트로서 비염소 함유 재료를 사용한 다른 샘플에서는 소각 처리시에 염화수소나 다이옥신의 문제가 있는 가스를 발생할 가능성은 거의 없다. 따라서, 열가소성 수지 시트로서 비염소 함유 재료를 사용함으로써, 소각 처리시에 염화수소나 다이옥신의 문제를 피할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 표 1 및 표 2에서 보강재를 IC 모듈의 IC 칩실장면에만 배치한 샘플 5, 8, 11과 동일 보강재를 IC 모듈의 IC 칩실장면과 반대측에도 배치한 샘플 21 내지 샘플 23을 비교함으로써, 보강재를 IC 칩 실장면 뿐만 아니라, IC 칩 비실장면에도 배치함으로써, 정과중 강도를 더욱 늘리는 것이 가능해짐을 알았다.

또한, 표 2의 샘플 24 내지 샘플 28에서는 보강재를 IC 칩실장면과 비실장면과의 양쪽에 배치하고, 또한 감열 기록층을 IC 실장면측에서가 아니고 IC 비실장면측에 배치하고 있다. 이들 샘플 24 내지 샘플 28에서는 보강재의 요철차가 20μm를 초과하는 샘플 24 이외에서는 IC 부분의 기계적 강도의 신뢰성이 증가하며, 또한 감열 기록층을 IC 비실장면측에 배치함으로써 감열 기록층의 인화성을 만족하는 비접촉식 카드가 얻어짐을 알 수 있다.

또한, 샘플 29 내지 샘플 34에서는 감열 기록층의 이면의 인쇄면에 보호층을 설치하고 있다. 인쇄면에 보호층을 설치하지 않은 다른 샘플에서는 감열 기록층에 벗겨짐의 발생을 볼 수 있는 데 반해, 보호층을 설치한 샘플 29 내지 샘플 34에서는 감열 기록층에 벗겨짐의 발생은 볼 수 없다. 따라서, 감열 기록층의 이면의 인쇄면에 보호층을 설치함으로써, 인쇄층의 접착성이 보호됨을 알 수 있다.

또한, 보강재를 IC 칩 실장면에만 배치한 샘플 29 내지 샘플 31과, IC 칩 비실장면에도 배치한 샘플 32 내지 샘플 34를 비교함으로써, 보강재를 IC 칩 비실장면에도 배치함으로써, 정과중 강도를 늘리며, 또한, 인쇄면의 보호도 가능해짐을 알 수 있다.

또한, 샘플 35 내지 샘플 38에서는 IC 칩 비실장면에 가역성 감열 기록층을 설치하였다. 감열 가역 기록층의 인과성은 IC 칩과 수지 밀봉재, 보강재 등이 구비되어 있지 않기 때문에 볼록부가 없고, 모두 만족되어 있지만, 비커스 경도가 200이상의 범위이고, 두께가 30μm의 보강재를 사용한 샘플 24에서는 IC 칩의 기계적 강도 시험에서의 신뢰성에 불량이 발생하였다.

따라서, 보강재에 의해서 보강된 IC 칩 실장면과 반대측에 가역성 감열 기록층을 설치하는 경우에도, 비커스 경도가 300 이상, 580 미만의 범위이고, 또한, 두께가 30μm 이상, 100μm 이하의 범위의 보강재가 또는 비커스 경도가 200 이상, 580 미만의 범위이고, 또한, 두께가 50μm 이상, 1OOμm 이하의 범위의 보강재를 사용함으로써, IC 부분의 기계적 강도의 신뢰성을 확보하면서, 감열 기록층의 인화성을 만족하는 비접촉 카드가 제작 가능해짐을 알 수 있다.

본 발명의 IC 카드는 IC 모듈에 배치되는 보강재의 표면 변화량(요철)을 20μm 이하로 규정함으로써, 카드 표면에 나타나는 요철이 없어지게 된다.

이로써, 이 IC 카드는 미관성을 갖는 것으로 되는 외에, 가시 기록층에의 인화시에도 긁힘이나 인화 누락이 없는 양호한 인화성을 갖는 것으로 된다.

Claims

기판상에 IC 칩과 안테나 회로가 실장되어지는 IC 모듈이 적어도 한 쌍의 외장 필름으로 삽입되어지는 IC 카드에 있어서,

상기 IC 칩은 수지에 의해서 그 외측이 밀봉되어짐과 동시에, 상기 수지 상에 배치된 IC 칩의 가장 긴 수치 값보다도 큰 직경의 대략 원형의 보강재에 의해서 보강되어 있고,

상기 보강재의 표면에서의 형상의 고저 변화량이 20μm 이하의 범위인 것을 특징으로 하는, 비접촉 IC 카드.
제 1 항에 있어서,

상기 보강재는 금속판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 비접촉 IC 카드.
제 1 항에 있어서,

상기 보강재는 비커스(Vickers) 경도가 200 이상, 580 미만의 범위인 것을 특징으로 하는, 비접촉 IC 카드.
제 3 항에 있어서,

상기 보강재는 비커스 경도가 200 이상, 580 미만의 범위이고, 또한, 두께가 50μm 이상, 100μm 이하의 범위인 것을 특징으로 하는, 비접촉 IC 카드.
제 3 항에 있어서,

상기 보강재는 비커스 경도가 300 이상, 580 미만의 범위이고, 또한, 두께가 30μm 이상, 100μm 이하의 범위인 것을 특징으로 하는, 비접촉 IC 카드.
제 1 항에 있어서,

상기 기판의 IC 칩이 밀봉된 면과 반대측의 면이고, 상기 IC 칩에 대응하는 부분도 수지에 의해서 밀봉되어짐과 동시에, 상기 수지 상에 보강재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 비접촉 IC 카드.
제 1 항에 있어서,

적어도 한쪽의 상기 외장 필름 상에 접착층을 개재하여 가역성 감열 기록 시트가 배치되어 있고,

상기 가역성 감열 기록 시트는 플라스틱 시트와 상기 플라스틱 시트 상에 형성되어 가시 정보의 재기록이 가능한 가역성 감열 기록층과, 상기 가역성 감열 기록층 상에 형성된 투명한 보호층을 구비하는 것을 특징으로 하는, 비접촉 IC 카드.
제 1 항에 있어서,

상기 외장 필름은 비염소 함유 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 비접촉 IC 카드.