JP2005011141A - 非接触ｉｃカードの製造方法と多面付け非接触ｉｃカード、多面付けアンテナシート - Google Patents

Abstract

【課題】非接触ＩＣカードの製造工程における動作検査を効率的に行える製造方法と多面付けアンテナシート、多面付け非接触ＩＣカードを提供する。
【解決手段】本発明の非接触ＩＣカードの製造方法は、自己診断機能部付きＩＣチップ３を使用する非接触ＩＣカードの製造方法であって、（１）多面付けアンテナシート２の各ＩＣチップ３に接続するアンテナコイル４の形成と各ＩＣチップの自己診断機能部端子に接続するＩＣチップ動作検査用配線５が多面付けアンテナシート２の端縁に導出するように形成する工程と、（２）当該多面付けアンテナシートをコアシートとしてその表裏にオーバーシートを積層し熱圧プレスして一体のカード基体とする工程と、（３）多面付けカード基体を個々のＩＣカードに打ち抜きする前工程において、前記アンテナシートの端縁に導出したＩＣチップ動作検査用配線５により各ＩＣチップの動作試験を行う工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触ＩＣカードの製造方法と多面付け非接触ＩＣカード、アンテナシートに関する。
詳しくは、自己診断機能部を有するＩＣチップを使用した非接触ＩＣカードのアンテナシートに動作検査用の配線を設け、ＩＣチップ動作検査を容易かつ効率的に行う技術に関する。
したがって、本発明の関連する分野は非接触ＩＣカードの製造や利用の分野である。
【０００２】
【従来技術】
ＩＣカードには、（１）外部端子が表面に露出している接触式と、（２）ＩＣチップおよび通信用アンテナコイルがカード内部に埋め込まれ外部端子が無い非接触式と、（３）外部端子を表面に有するとともに両者の機能を同一のＩＣチップで行うことができるコンビ式またはデュアルインターフェース方式、の３種類がある。
このうち、（２）の非接触式ＩＣカードは、通常の接触式ＩＣカードと同様、作業効率の観点から多面付けで製造されたものを最後に個々のカードサイズに打ち抜いて製造している。
【０００３】
ところで、（２）の非接触ＩＣカードの製造は、▲１▼コアシートにラミネートした金属箔をエッチングしてアンテナコイル多面付けシートを形成し、▲２▼当該アンテナコイルにＩＣチップを装着して一体化したアンテナシートを作製し、▲３▼アンテナシートをその表裏両側のオーバーシート等で挟んだ状態で、熱プレスして融着させ一体の多面付けＩＣカードに製造し、▲４▼最後に個々のカードに打ち抜きする、方法によるのが通常である。なお、シート間の接着は熱融着によるもののほか接着剤を用いる場合もある。
【０００４】
また、アンテナコイルの製造は、フォトエッチングの他、絶縁被膜を施した導線をシートに固定する方法による場合やプリント配線の場合がある。
いずれにしても、プレス時の熱・圧によりＩＣチップが破壊したり、またはコイルまたはＩＣチップとの接続部が断線する危険性がある。
この原因は、材料系のばらつきやプレス機条件の差異、調整不良等の各種原因があるが、製造工程において突然、連続的に多発する状況を生じる場合もあり、そのような状況下では原因の迅速な解明が必要となる。
【０００５】
ＩＣチップまたはコイルの検査は、プレスが完了した後に、（１）カードが多面付けの状態から個々のカードに打ち抜きされてから１枚毎に、非接触リーダライタを用いて検査するか、（２）打ち抜き前の多面付けシート状態での検査では、全カードに対応する通信回路を備えた専用の検査機（多面付けの面付け数に対応した通信ユニットを備えているか、移動式のヘッドが面付け内を移動して１枚毎に検査する装置）で検査することが必要とされる。
しかし、前者（１）の方法では、プレス機の不具合時の即時フィードバックが不可能であって、多量な不良品を生じてしまう問題がある。また、後者（２）の場合は、検査機器が高価かつ複雑な構成となり、実用的でない問題がある。
【０００６】
なお、上記移動式ヘッドによる非接触ＩＣカードの検査方法に関しては、特許文献１等の公知資料がある。しかし、特許文献１は、前記問題の他、プレス機によるプレス前の状態での検査なのでプレスによるＩＣチップの故障を保証できず、プレス後に再度検査が必要になる問題がある。
また、特許文献２は、非接触型ＩＣカードの製造方法と非接触型ＩＣカードを提案しているが、カード基体内にコンデンサ等の特別の回路を設けることが必要であって、本願発明の目的とは相違するものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３５３４３３号公報
【特許文献２】特開２０００−２４２７５５号公報
【０００８】
一方、ＩＣカード用ＩＣチップには、故障の早期発見等を目的として自己診断機能を持たせることが特許文献３や特許文献４に記載されるように従前から行われている。特許文献３は接触型ＩＣカードに関するものであり、特許文献４は非接触型ＩＣカードに関するものである。
しかし、特許文献４のものは、リーダライタを介して非接触で異常状態を検出しようとするものであるが、本発明のように非接触ＩＣカードの製造段階において、効率的に不良品を発見する目的には適合しないものと解される。
【０００９】
【特許文献３】特開昭６１−８０４８３号公報
【特許文献４】特開平５−１４３７９８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の非接触ＩＣカードの検査方法では、効率的かつ迅速な検査ができず、突然に生じる大量の不良発生の解明に対応できない問題がある。
そこで、本願発明者は、非接触ＩＣカードの製造段階における検査を迅速かつ効率的に行うことを解決すべく研究して本発明の完成に至ったものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の要旨の第１は、自己診断機能部付きＩＣチップを使用するＩＣチップ埋設型非接触ＩＣカードの製造方法であって、（１）多面付けアンテナシートの各ＩＣチップに接続するアンテナコイルの形成と各ＩＣチップの自己診断機能部端子に接続するＩＣチップ動作検査用配線が多面付けアンテナシートの端縁に導出するように形成する工程と、（２）当該多面付けアンテナシートをコアシートとしてその表裏にオーバーシートを積層し熱圧プレスして一体のカード基体とする工程と、（３）多面付けカード基体を個々のＩＣカードに打ち抜きする前工程において、前記アンテナシートの端縁に導出したＩＣチップ動作検査用配線を利用して、各ＩＣチップの動作試験を行う工程と、を有することを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法、にある。
【００１２】
上記課題を解決する本発明の要旨の第２は、自己診断機能部付きＩＣチップを使用したＩＣチップ埋設型非接触ＩＣカードの多面付け体であって、多面付けシートの端縁には、各ＩＣチップの自己診断機能部端子に接続するＩＣチップ動作検査用配線が導出するように配線されていることを特徴とする多面付け非接触ＩＣカード、にある。
【００１３】
上記課題を解決する本発明の要旨の第３は、自己診断機能部付きＩＣチップを使用したＩＣチップ埋設型非接触ＩＣカード用アンテナシートの多面付け体であって、多面付けアンテナシートの端縁には、各ＩＣチップの自己診断機能部端子に接続するＩＣチップ動作検査用配線が導出するように配線されていることを特徴とする多面付けアンテナシート、にある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、プレス工程内または直後の打ち抜き工程以前に、ＩＣチップの動作を簡易かつ効率的に検査できるようにするもので、専用の検査用配線を多面付けシートの任意の端縁に引き出しておき、ここに検査用プローブを当てることで、全カードの即時検査ができるようにする製造方法等を提案するものである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の多面付けアンテナシートの構成を示す図、図２は、多面付けアンテナシートの端縁を示す図、図３は、動作検査用配線と自己診断機能部を有するＩＣチップとの接続を示す図、図４は、動作試験のフローを説明する図、図５は、従来の多面付けアンテナシートの構成を示す図、である。
【００１５】
本発明のアンテナシートについて説明する前に、従来のアンテナシートの構成について説明することとする。
従来の多面付けアンテナシート２ｋは、図５のように硬質塩化ビニルシート等の基材２１に、１２面（３列×４面）付け等の多面付けにしてアンテナコイル４を形成した構成になっている。アンテナコイル４の両端部には非接触型ＩＣチップ３（ＩＣモジュールである場合もある。）が装着されている。
ＩＣチップ３は４個の端子に図示されているが、これは自己診断機能部端子を有する意味であって、通常の非接触型ＩＣチップの場合は２端子である。
【００１６】
多面付けアンテナシート２ｋにオーバーシートを積層してカード化した後の多面付けカードは、打ち抜き線７によって個々のカードに切断するが、打ち抜き線７間には切除部分２１ｄが１〜２ｍｍの幅で通常設けられている。
この部分を現場的に「ドブ」と言うので、以下、そのように表現する。
なお、ドブは隣接するカード間の図５に図示するドブ２１ｄに直交する方向にも実際には入れられているが、図示の簡略のため省略している。後述する図１においても同様である。
非接触型ＩＣチップ３は基材２１のアンテナコイル４と同一面に装着しても反対側の面に装着してもいずれであっても良いが、反対側面の場合は基材を貫通して導通させることを行う。
【００１７】
アンテナコイルは、前述のように基材２１にラミネートしたアルミ箔や銅箔をフォトエッチングして形成するか、導電性インキによりプリント配線するか、あるいは絶縁被膜層を基材に融着させて固定する配線方法、等が行われる。
アンテナシート２は凹凸が少ないことが、完成した非接触ＩＣカードの表面平滑性を高くできるので、アンテナコイル４の厚みは２０〜４０μｍ程度、ＩＣチップ３の厚みも極力薄くしたもの（３００μｍ程度以内）を使用する。
【００１８】
本発明のアンテナシート２は、図１の構成となる。図１（Ａ）は全体の平面図、図１（Ｂ）はＩＣチップとの接続部の拡大図である。
本発明のアンテナシート２は、従来のアンテナシートと同様に硬質塩化ビニルシートやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート等の基材２１に同様に多面付けしてアンテナコイル４を形成する。
アンテナコイルの形成は前記したいずれの方法であっても良く、ＩＣチップ３もアンテナコイル４を基材の同一面に装着する場合と反対側面に装着する場合とがある。
【００１９】
本発明のアンテナシートの特徴は、多面付けアンテナシート２に、各ＩＣチップ３の自己診断機能部端子に接続するＩＣチップ動作検査用配線５が設けられていることにある。
動作検査用配線５は、図１（Ｂ）のように、ＩＣチップ３の自己診断機能部端子３３、３４に接続している。端子３１，３２はアンテナコイル４に接続する端子である。一般の非接触型ＩＣチップは端子３１，３２の２端子であるが、本発明に使用するＩＣチップ３は４個の端子または接地用端子３５を加えた５端子、あるいはそれ以上の数となる。
【００２０】
ＩＣチップ動作検査用配線５は、各ＩＣチップ３から個別に多面付けアンテナシート２の端縁に導出するようにされている。動作検査用配線５は、多面付けアンテナシートの個々のＩＣカード間のドブ２１ｄ内を通るように設けられる。
動作検査用配線５の配線距離を短くするためには、図１の多面付けアンテナシートにおいて上段の６枚は上側端縁（２ｕ）に導出するようにし、下段の６枚は下側端縁（２ｄ）に導出するようにするが、図１のようにすることには限定されず、左右側端縁に導出しても良い。
導出したＩＣチップ動作検査用配線５の端部は、オーバーシートとラミネートしてＩＣカード化する際には動作試験を容易にする目的でオーバーシートで覆わないで端部が露出した状態にするのが好ましい。
【００２１】
本発明の多面付け非接触ＩＣカード１は、上記動作検査用配線５を有するアンテナシート２をコアシアートとしてその両面にオバーシート等を積層した状態のもので、個々の非接触ＩＣカードに打ち抜きする前の状態のものをいうものとする。コアシアートは他のコアシートと抱き合せして使用したり、表裏印刷シートの間に接着シートを介して使用する場合もある。
従って、図１は、また本発明の多面付け非接触ＩＣカード１の平面図と見ることもできる。
【００２２】
図２は、アンテナシートの端縁を示す図である。基材のシートエッジ２１ｅには動作検査用配線５に接続する検査用端子６が設けられている。各ＩＣチップが導出する検査用配線の端部も同様にする。
アンテナシートの完成後、あるいは多面付けＩＣカードが完成した後に当該検査用端子６に動作検査装置のプローブを接触させてＩＣチップ３の動作機能を試験することができる。多面付けされた各ＩＣカードの検査用端子６は、いずれのアンテナシートにおいても同一位置に形成されるので、動作検査装置のプローブも一定位置に配しておけば、多面付けのＩＣカードに対して一斉に検査できる検査装置として装置化することができる。
検査後はカード打ち抜き線７により個々のＩＣカードに打ち抜きされる。
【００２３】
図３は、動作検査用配線と自己診断機能部８を有するＩＣチップ３との接続を示す図である。
ＩＣチップ３の自己診断機能部８は、ＩＣチップ３内に自己診断回路を設ける場合とＩＣチップが備えるメモリ内に自己診断プログラムを搭載する場合とがあり、いずれの場合でも良いが、近年の半導体では所定の機能を順次、検査するようにプログラム化されているものが多い。
検査端子を動作検査装置に接続した場合に異常がある場合は、端子８Ａ，８Ｂ間（図１においてＩＣチップのパッド３３，３４間）に正常状態と異なる抵抗値または電流値が検出されるか、異常検出信号を与えるようにされている。
自己診断機能部８の診断結果を送信回路４４に出力する場合は、アンテナコイル４を介して非接触で検査結果を知ることができる。
図３の場合は、自己診断機能部８の端子８Ａ，８Ｂに動作検査用配線５を接続した場合を示しているが、接地端子８Ｃ等を加え、３端子または４端子を接続する場合もある。
【００２４】
検査用配線が３本の場合、端子８Ａを電源供給端子（５Ｖ）、８ＣをＧＮＤとして、８Ａ，８Ｃ間に所定電圧を印加すると、ＩＣチップが自己診断により検査開始し、検査結果を端子８Ｂ，８Ｃ間の電圧として出力する。例えば、正常の場合は、８Ｂ，８Ｃ間は５Ｖであり、異常の場合は、０Ｖとなる。
【００２５】
結果出力端子を増やし、４端子以上を使用することもできる。
例えば、電源＝８Ａ、ＧＮＤ＝８Ｄとした場合。結果１＝８Ｂ−８Ｄ間電圧、結果２＝８Ｃ−８Ｄ間電圧、等として検査結果が出力される。
これにより、複数の検査の検査１が、例えばＩＣチップのＥＥＰＲＯＭの書き込み読み出し検査、検査２が、アンテナコイルとＩＣチップの導通状態の検査、としておくと、検査１＝ＯＫ（良）、検査２＝ＮＧ（不良）の結果のとき、メモリは正常だが、アンテナコイルがチップとつながっていない、等のように不良の詳細が判る。
【００２６】
動作検査用配線５に、ある電圧信号を送って実施される自己診断は、例えば、メモリ検査（全メモリエリアが正常の書き込み、読み出しが可能か否か）、ＣＰＵの動作検査（様々なファンクションを実行し、実行結果として期待される応答と実際の応答結果の比較照合により、ＲＯＭ、ＲＡＭの状態を含め、ＣＰＵが正常動作したか否かを判断する）、アンテナコイルの導通検査（アンテナ端子２端子間の抵抗値を測定して、所定抵抗値が得られるかどうかを判断する）といった内容を自動的に行うようＩＣチップ内プログラム（ＲＯＭに固定メモリとして、またはＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なメモリに一時保管しておく）を用意しておけば良い。
【００２７】
次に、図４に基づいて動作試験のフローについて説明する。
まず、処理開始時に、アンテナシート２のＩＣチップ３は発行処理がされたものか否かのチェックを行う（Ｓ１）。通常は、発行済みであることは想定できないが、小切れカードとして発行済みのカードを悪用し、カード内に残存する検査用配線５を介してこれに電圧をかけ、ＩＣチップ内部データをリセットしてしまう、というようなことを防止する目的のために行うものである。
発行済みである場合は、いかなる検査指示も受付しない、という安全策のためである。これには、ある特定のＥＥＰＲＯＭのセルの状態を発行フラグと見なして、例えば発行済＝１、未発行＝０、というように決め、発行が済んだときはフラグを１にセットするようにする。最初に発行フラグの状態を読みに行かせるようにすれば、発行、未発行の識別をすることができる。
【００２８】
ＩＣチップが発行処理後の場合は、Ｓ５にジャンプする。
ＩＣチップが発行処理前の場合は、８Ａ，８Ｂ間に電圧印加されて（Ｓ２）、所定のチップ検査実施プログラムが起動して検査を実施する（Ｓ３）。ここで、電圧を印加するとは実際に電圧を掛ける試験を行う意味ではなく、「検査を開始せよ」という信号が出されることを意味する。
検査結果が端子８Ａ，８Ｂ間の抵抗値（２端子の場合）または電圧（３端子の場合）として出力される（Ｓ４）。
【００２９】
動作検査後は、Ｓ２に戻る。アンテナコイルを介して規格準拠の所定の信号を受信しているか？、が問い合わされ（Ｓ５）、受信している場合は、通常の規格に準じた信号送受信、コマンドレスポンスの実施がされる（Ｓ６）。
処理を終了する場合（Ｓ７）は、検査処理を終了し、終了しない場合は、Ｓ１に戻る。
【００３０】
【実施例】
（実施例）
＜アンテナシートの準備＞
厚み５０μｍのＰＥＴシートに、厚み２０μｍのアルミ箔を接着剤を介してラミネートした基材２１を準備した。
この基材２１のアルミ箔をエッチングすることで、アンテナコイル４と動作検査用配線５を、図１のように、４面×３列＝１２面付けの状態に配置した多面付けアンテナシート２を製作した。上段の４枚のカードの動作検査用配線５は、ドブ２１ｄ内を通ってアンテナシートの上側に導出するようにし、下段の４枚のカードの動作検査用配線５は、同様にドブ２１ｄ内を通ってアンテナシートの下側に導出するようにした。
各動作検査用配線５の導出端には、図２のように検査用端子６を設けた。
各アンテナコイルの両端と厚み３００μｍの自己診断機能部付き非接触型ＩＣチップ３を導電性ペーストまたはＡＣＦ（異方導電性フィルム）により電気的に接続して実装し、シート内にＩＣチップ３を内包する多面付けアンテナシート２を完成した。
【００３１】
＜カード基体の製造＞
カード基体の層構成は、アンテナシート２の表裏に、厚さ５０μｍの接着シート、その外側に厚さ１００μｍのＰＥＴ−Ｇ製スペーサシート、さらにその外側に厚さ２００μｍの印刷（ＰＥＴ）シートを表裏が対称になるように配置した。
なお、積層する各シートによりアンテナシート２の動作検査用配線の導出部が覆われないように、各シートの上下側サイズを調整した。
この７層からなる積層体をプレス機の熱板上に載置して、プレスラミネートした。プレス工程の条件は、熱板温度１２０°Ｃ、圧力０．２ＭＰａ、成型（加熱）時間２０ｍｉｎ．に設定して行った。
【００３２】
アンテナシート２の完成時、およびプレス工程完了後の多面付け非接触ＩＣカードの完成時の両時に動作検査用配線５を利用して、１２面付けの各ＩＣチップの動作試験を行ったところ、異常の無いことを迅速に確認できた。
なお、個々のＩＣカードの打ち抜き後（小切れ加工後）、発行処理を行い、所定の非接触通信検査を実施した。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の非接触ＩＣカードの製造方法によれば、個々のＩＣカードに打ち抜きする工程の前段階において、多面付けされたアンテナシートまたはＩＣカードの非接触ＩＣチップの動作機能を検査用端子を介して、一斉に接触検査できるので、個々のＩＣカードに対して順次、非接触検査を行うよりも効率的に検査を進めることができる。したがって、製造工程における異常を早期に発見でき、大量の不良品の発生を防止できる。
本発明の多面付け非接触ＩＣカード、多面付けアンテナシートは上記と同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多面付けアンテナシートの構成を示す図である。
【図２】多面付けアンテナシートの端縁を示す図である。
【図３】動作検査用配線と自己診断機能部を有するＩＣチップとの接続を示す図である。
【図４】動作試験のフローを説明する図である。
【図５】従来の多面付けアンテナシートの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 多面付け非接触ＩＣカード
２ 多面付けアンテナシート
２ｋ 従来の多面付けアンテナシート
３ ＩＣチップ
４ アンテナコイル
５ 動作検査用配線
６ 検査用端子
７ カード打ち抜き線
８ 自己診断機能部
１０ ＣＰＵ
２１ 基材

Claims (3)

1. 自己診断機能部付きＩＣチップを使用するＩＣチップ埋設型非接触ＩＣカードの製造方法であって、（１）多面付けアンテナシートの各ＩＣチップに接続するアンテナコイルの形成と各ＩＣチップの自己診断機能部端子に接続するＩＣチップ動作検査用配線が多面付けアンテナシートの端縁に導出するように形成する工程と、（２）当該多面付けアンテナシートをコアシートとしてその表裏にオーバーシートを積層し熱圧プレスして一体のカード基体とする工程と、（３）多面付けカード基体を個々のＩＣカードに打ち抜きする前工程において、前記アンテナシートの端縁に導出したＩＣチップ動作検査用配線を利用して、各ＩＣチップの動作試験を行う工程と、を有することを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法。
2. 自己診断機能部付きＩＣチップを使用したＩＣチップ埋設型非接触ＩＣカードの多面付け体であって、多面付けシートの端縁には、各ＩＣチップの自己診断機能部端子に接続するＩＣチップ動作検査用配線が導出するように配線されていることを特徴とする多面付け非接触ＩＣカード。
3. 自己診断機能部付きＩＣチップを使用したＩＣチップ埋設型非接触ＩＣカード用アンテナシートの多面付け体であって、多面付けアンテナシートの端縁には、各ＩＣチップの自己診断機能部端子に接続するＩＣチップ動作検査用配線が導出するように配線されていることを特徴とする多面付けアンテナシート。

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