JP2014085997A

JP2014085997A - Ｉｃカード及びその製造方法

Info

Publication number: JP2014085997A
Application number: JP2012236441A
Authority: JP
Inventors: Hayato Kanai; 隼人金井; Chiaki Ishioka; 千彰石岡
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2014-05-12

Abstract

【課題】
ＩＣモジュールを埋め込むＩＣカードにおいて、ＩＣモジュール埋め込み後のカード表面とＩＣモジュールの隙間を目立たなくさせるＩＣカードとその製造方法。
【解決手段】
発色性積層体のコア基材と白色または光透過性の外装基材を積層したカード基材と、外部接続端子と外部接続端子に接続されたＩＣチップとを備えたＩＣモジュールとを有するＩＣカードであって、該ＩＣモジュールは、カード基材に形成した少なくとも１段以上の凹陥部に、外部接続端子がカード表面に位置するように収容されてなり、カード基材の最表面の少なくともＩＣモジュールの周囲の凹陥部の開口部の周囲を含む領域に表面有色層を有し、該凹陥部の１段目の底部が発色性積層体の透明発色層にあることを特徴とするＩＣカード。
【選択図】図２

Description

本発明は、クレジットカードなどＩＣチップを装着もしくは内蔵させたＩＣカード及びその製造方法に関するものである。

一般に、磁気記録方式のクレジットカードなどは、その記録容量に限界があるため、機能及び記憶容量の大きなマイクロコンピュータメモリなどのＩＣチップを用いてこれらを装着若しくは内蔵したマイコンカード，電子メモリカードなどが知られている。
そして、この種のＩＣカードでは、ＩＣ回路と外部のデータ処理装置とを電気的且つ機械的に接続するための接続端子電極をカード表面に設置することが望ましいとされているので、ＩＣチップを含むＩＣモジュールをカード基板に穿設した凹部に嵌め込んで設置することが通常おこなわれてきた。

ところが、このようなＩＣカードは、使用している間に種々な曲げモーメントを受ける。そのためにカード基材の凹部に嵌合装着して埋設されているＩＣモジュールと凹部との間に隙間がないと、カード基材が長辺曲げや短辺曲げで曲がった場合、凹部端面がＩＣモジュールを押し付けることになって、ＩＣモジュールの破壊やＩＣモジュールが浮き出したり、飛び出したりするトラブルが発生することなどがあった。
さらにモールド割れやカード基材のフィルム割れやフィルム伸びの発生によって、ＩＣモジュールの機能や性能を著しく損ねたり、カードの外観も悪化させて商品価値をも低下させてしまう等の問題があった。

これら従来の欠点を的確に排除するために、特許文献１ではカード基板の曲げによってもＩＣモジュールの機能やカード基板の外観を損なうことがないようにし、さらに製造にあたっては、ＩＣモジュールをカード基板の凹部の規格位置に容易に固着できる構成簡単なＩＣカードを安価に提供する方法が提案されている。

すなわち、カード基板に穿設した凹部にＩＣモジュールを嵌合装着して埋設したＩＣカードにおいて、カード基板に穿設される凹部が、カード基板の曲げ角度θ、前記凹部の深さｔ、凹部の内周壁とＩＣモジュールの外周壁との隙間距離ｄとしたときにｄ＞ｔｓｉｎθの関係となるように構成し、さらに製作にあたっては、ＩＣモジュールをカード基板の凹部内に正確に、しかも容易に挿入できるようにしたものである。

この方法によれば、接続端子がカード表面に設けられたＩＣカードにおいて、ＩＣチップがカード基材内に完全に埋設され、ＩＣモジュールの周囲をカード基材の凹部に対して隙間をあけて包囲し、カード基板の長辺曲げ或いは短辺曲げの曲げ応力による変形によっても、カード基材の凹部内周壁がＩＣモジュールに接触して押しつけられることがなく、ＩＣモジュールに曲げ応力の影響が伝わらないので、ＩＣモジュールの破壊や、飛び出しおよびカード表面の凹凸部の発生も防止すると共に、ＩＣモジュールのカード基板に穿設した凹部への装着もガイド機構で外部接続端子を規格位置に容易に精度よく設置でき不要な隙間を最小限にして信頼性も向上できるとされている。

しかしながら、上記の方法を用いてもＩＣモジュールの周囲をカード基材の凹部に対して最小限の隙間をあけて包囲する必要があり、さらに、製造機械の工程能力によりこの隙間の設定はある程度の余裕を持たせざるを得ない。
この状況ではどうしてもカード基板に穿設した凹部の底部が隙間から見えてしまうので、カードの表面と凹部の底部とで色彩が異なるとこの隙間が目立ってしまうという外観上の問題点があった。

特開平５−２７８３８３号公報

本発明の目的は、カード基材にＩＣモジュールを埋め込むＩＣカードにおいて、ミリング部をカード表面と同色にすることでＩＣモジュール埋め込み後のカード表面とＩＣモジュールの隙間を目立たなくさせるＩＣカードとその製造方法を提供することである。

上記課題を解決するために本発明者等はＩＣモジュール埋め込み後のカード表面とＩＣモジュールの隙間を目立たなくさせる方法について検討した。
カード基材に形成するＩＣモジュールを埋め込むための凹陥部の設計上の幅を狭くしていく方法では、結局、前記のように最小限の隙間をあける必要があり、さらに、凹陥部の形成とＩＣモジュールの製造機械の工程能力により隙間の設定はある程度の余裕を持たせざるを得ないので完全に目立たなくなる幅まで縮めることは困難である。

カード表面とＩＣモジュールの隙間を目立たなくする方法としては、隙間から見える可能性のある、カードの構成層の全層に同色の材料を用いるのが最も簡単である。
しかしながら、カードの表面に多種多様な色彩がある昨今では、表面の色彩が異なる券種ごとにカードの他の構成層の材料をそのつど変えることは煩雑であり価格的にも好ましいことではない。

そこで本発明者等は、カード表面の色と隙間から見える凹陥部の色を同色にすることでこの問題を解決しようと検討の結果本発明に到達した。
隙間から見える凹陥部の底部の色はＩＣモジュールを埋め込み前にミリングした孔の底面すなわちＩＣモジュールの接着面にあたる。
そのために、レーザー光の照射で発色する発色性積層体をカードのコア基材に用いてその発色性積層体の透明発色層の位置までミリングし、ＩＣモジュールの埋め込み前にミリング部をレーザー照射してカード表面の周辺の色と同色に発色させることで、ＩＣモジュールの埋め込み後にカード表面とＩＣモジュールとの隙間を目立たなくすることが可能になる。

すなわち、上記課題を解決するための本発明の請求項１に係る発明は、
少なくとも１層以上の発色性積層体のコア基材と１層以上の白色または光透過性の外装基材を積層したカード基材と、少なくとも外部接続端子と外部接続端子に接続されたＩＣチップとを備えたＩＣモジュールとを有するＩＣカードであって、
該ＩＣモジュールは、カード基材に形成した少なくとも１段以上の凹陥部に、外部接続端子がカード表面に位置するように収容されてなり、カード基材の最表面の少なくともＩＣモジュールの周囲の凹陥部の開口部の周囲を含む領域に表面有色層を有し、該凹陥部の１段目の底部が発色性積層体の透明発色層内にあることを特徴とするＩＣカードである。

本発明の請求項２に係る発明は、
少なくとも１層以上の発色性積層体のコア基材と１層以上の白色または光透過性の外装基材を積層したカード基材と、少なくとも外部接続端子と外部接続端子に接続されたＩＣチップとを備えたＩＣモジュールとを有するＩＣカードの製造方法であって、
発色性積層体と白色または光透過性の外装基材とを貼り合わせる工程、
ＩＣモジュールを収容する凹陥部を形成する工程、
凹陥部にレーザーを照射して発色性積層体を発色させる工程、
該ＩＣモジュールを凹陥部内に収容する工程、を有し、
該凹陥部の１段目の底部が発色性積層体の透明発色層内にあることを特徴とするＩＣカードの製造方法である。

本発明のＩＣカードによれば、カード基材表面にミリングにより形成した凹陥部にＩＣモジュールを埋め込んだＩＣカードにおいて、カード表面から見えるミリング部とＩＣモジュールの隙間の底の部分をカード表面と同色にすることでＩＣモジュール埋め込み後にカード表面とＩＣモジュールの隙間を目立たなくさせるＩＣカードとすることが出来る。

また本発明のＩＣカードの製造方法によれば、上記の隙間の底の部分にはレーザー光の照射で発色する透明発色層を用い、それをミリング後に発色させてカードとＩＣモジュールの隙間を目立たなくさせるので、透明発色層に含まれる添加剤とレーザー光の強度を変えて透明発色層の樹脂の構造をカード表面の色彩に合う構造に変えることで多種の色彩に対応が可能である。

本発明のＩＣカードの一例を示す表面図。本発明のＩＣカードの一例を示す断面略図。従来のＩＣカードの一例を示す表面図。従来のＩＣカードの一例を示す断面略図。本発明のＩＣカードの製造方法の一例を示す断面略図（ミリング前）。本発明のＩＣカードの製造方法の一例を示す断面略図（ミリング後）。本発明のＩＣカードの製造方法の一例を示す断面略図（レーザー光による透明発色層の発色後）。本発明のＩＣカードの製造方法の一例を示す断面略図（ＩＣモジュール埋め込み後）。

以下に、必要に応じて図面を参照して、本発明のＩＣカードの実施の形態の例を説明する。
図１は本発明のＩＣカードの一例を示す表面図であり、図２はその断面略図である。図３は従来のＩＣカードの一例を示す表面図であり、図４はその断面略図である。

本発明のＩＣカードは基板の一方の面に外部接続端子と接するように電極パターンを形成し、他方の面にはＩＣチップをマウントし、ボンディングワイヤでボンディングするための回路パターンを形成したＩＣモジュールを、カード基板に穿設した凹陥部に嵌合装着して埋設した接触型ＩＣカードである。

本発明の請求項１に係るＩＣカードの層構成の一例を示すと、図２のように、透明発色層（１３）と白色コア基材（１４）の２層からなる発色性積層体（１５）からなるコア基材とそれをはさんで白色または光透過性の外装基材（８）、（９）を積層したカード基材（６）と、外部接続端子（２）と外部接続端子に接続されたＩＣチップ（３）とを樹脂で固めたＩＣモジュール（５）とを有するＩＣカードである。

ＩＣモジュール（５）は、カード基材（６）表面に形成した凹陥部（１８）に、外部接続端子（２）がカード表面に位置するように収容されてなり、カード基材（６）の最表面のＩＣモジュール（５）の周囲の凹陥部の開口部の周囲を含む領域に表面有色層（４）を
有し、該凹陥部の１段目の底部のレーザー光による発色部分（１６）が発色性積層体（１５）の透明発色層（１３）内にあるＩＣカードである。

このＩＣカード（１）の表面有色層（４）には外装基材（８）の上から絵柄等の色彩がほどこされているので、ＩＣモジュール（５）の周囲の隙間（７）の底部にレーザー光による発色部分（１６）がなければ、上面から見たときには下地の白色コア基材（１４）の色が見えて図３のように隙間感が強調されてしまうが、レーザー光による発色部分（１６）が見えることによって図１のように隙間（７）の存在が目立たないものとなる、

レーザー光による発色部分（１６）の発色は、透明発色層（１３）に照射されたレーザー光により、照射部分及びその近傍を炭化させることにより黒く発色させる方法と、照射部分及びその近傍の構造を変化させ発色させる方法がある。
レーザー照射を制御することにより、透明発色層（１３）を黒又はグレーに発色させることができるので、表面有色層（４）の淡い絵柄の場合には淡く、濃い絵柄の場合には濃く発色させれば、絵柄とＩＣモールドの隙間（７）を目立たせることがない。

レーザー光による発色部分（１６）の発色に使用するレーザー発振装置としては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー（１０６４ｎｍ／５３２ｎｍ），Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザー（１０６４ｎｍ），炭酸ガスレーザー（１０６００ｎｍ）などが使用できるが、なかではＹＡＧレーザーが好ましく、波長は１０６４ｎｍで良い濃度効果が得られている。

発色性積層体（１５）の透明発色層（１３）は、レーザー光の照射による熱エネルギーで発色する透明な層であり、コア基材の外側の層を形成している。
図２の場合では、透明発色層（１３）は、白色コア基材（１４）の片側に設けられている。発色性積層体（１５）の透明発色層（１３）はこの透明発色層（１３）は、特定波長のレーザー光の吸収性のよい層であり、少なくとも可視領域で光透過性の樹脂と必要に応じて添加剤とを含んでいる。
発色性積層体（１５）の透明発色層（１３）に用いる可視領域で光透過性の樹脂としては、透明性や耐熱性、耐衝撃性などに優れるポリカーボネートが好ましい。

図４に示したコア基材（１１）、（１２）あるいは図２に示したコア基材の例としての透明発色層（１３）、白色基材層（１４）は、このＩＣカードの担体となるものであり、例えば、塩化ビニル樹脂，ポリエチレンテレフタレート，ポリカーボネート，ＰＥＴ−Ｇ，ＡＢＳ，ＡＥＳ，ＰＥＮ等の樹脂シートなどを使用することができ、５０〜８００μｍ程度のものが好適に使用される。

外装基材（８）、（９）は、ＩＣカードの表面を保護するための透明又は半透明な層であり、塩化ビニル樹脂，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ＰＥＴ−Ｇ，ＰＰ，ＰＥＮなどの透明な樹脂シートを、熱融着や接着剤などによって積層して形成することができ、２５〜１００μｍ程度のものが好適に使用される。

本発明のＩＣカードの製造方法としては、図５から図８に示す、以下のような製造方法が例示される。
添加剤を含む厚さ１００μｍのポリカーボネート樹脂シート（１３）と厚さ１２０μｍの白色ポリエチレンテレフタレートシート（１４）をドライラミで貼り合わせた発色性積層体（１５）のコア基材の両面に厚さ５０μｍの透明ＰＥＴ−Ｇシートの外装基材（８）、（９）をドライラミで積層して外装基材（８）表面にオフセット印刷による絵柄印刷を施して表面有色層（４）を形成しカード基材（６）を作成する（図５参照）。

カード基材（６）の表面の所定箇所から２段のミリングを行い、図６に示すような、Ｉ
Ｃモジュールを収容するための底が２段の凹陥部（１８）を形成する。
凹陥部（１８）の１段目の底は発色性積層体（１５）の透明発色層（１３）の層内の高さの位置に形成され、その上面は上部から露出した状態となる。

ミリング後の凹陥部１段目底部の発色性積層体の透明発色層厚さ（ｄ）は、ミリング前の透明発色層厚さ（ｈ）以下となるが、出来れば５０μｍ以上であることが好ましい（図６参照）。
本発明のＩＣカードによれば、少ないレーザーパワーで発色できるので、カードを構成する各層が変形する度合いが少なく、特に、厚み５０μｍ以上の透明発色層（１３）を用いた場合には、変形はより目立たない。
この厚さであると、レーザー照射により、レーザー光による発色部（１６）の透明発色層（１３）からガスが発生しても変形度合いが少ない。

カード基材（６）の凹陥部（１８）にレーザー光を照射して発色性積層体（１５）の透明発色層（１３）の露出部（１６）を発色させる(図７参照)。レーザ−発振装置としてはＮｄ：ＹＡＧレーザー（ＤＷ５２００／３０Ｗ）を用い、スキャン速度：３００ｍｍ／ｓｅｃ、パルスくり返し周波数：３ＫＨ_Ｚ、励起制御電流値１３Ａの条件で照射する。

ＩＣモジュール（５）を凹陥部内（１８）に収容してカード基材（６）に接着する。このとき、隙間（７）から見える凹陥部（１８）の底部（１６）は発色性積層体（１５）の透明発色層（１３）内にある（図８参照）。
以上の方法により、カード表面から見えるミリング部とＩＣモジュールの隙間の底の部分をカード表面と同色にすることでＩＣモジュール埋め込み後にカード表面とＩＣモジュールの隙間を目立たなくさせる図１に示したようなＩＣカードとすることが出来る。

比較のために図３、図４に示したような従来のＩＣカードの製造方法の一例を示してみる。
厚さ１００μｍのポリカーボネート樹脂シート（１３）と厚さ１２０μｍの白色ポリエチレンテレフタレートシート（１４）をドライラミで貼り合わせた積層体のコア基材の両面に厚さ５０μｍの透明ＰＥＴ−Ｇシートの外装基材（８）、（９）をドライラミで積層して外装基材（８）表面にオフセット印刷による絵柄印刷を施して表面有色層（４）を形成しカード基材（６）を作成する。

カード基材（６）の表面の所定箇所から２段のミリングを行い、モジュールを収容する底が２段の凹陥部（１８）を形成する。凹陥部（１８）の１段目の底は積層体のポリカーボネート樹脂シート（１３）の層内の高さの位置に形成される。

ＩＣモジュール（５）を凹陥部内（１８）に収容してカード基材（６）に接着する。このとき、隙間（７）から見える凹陥部（１８）の底部は積層体の透明なポリカーボネート樹脂シート（１３）層を透過してその下層の白色ポリエチレンテレフタレートシート（１４）の白色となる。

したがって、この方法で製造したＩＣカードにおいては、カード表面から見えるミリング部とＩＣモジュールの隙間の底の部分は白色となり、カード表面と異なる色になってしまうので、図３に示したような隙間の目立つＩＣカード（１０）となってしまう。

以上のように、本発明のＩＣカードによれば、カード表面から見えるミリング部とＩＣモジュールの隙間の底の部分をカード表面と同色にすることで、ＩＣモジュール埋め込み後にカード表面とＩＣモジュールの隙間を目立たなくさせるＩＣカードとすることが出来る。

また隙間の底の部分にはレーザー光の照射で発色する透明発色層を用い、それをミリング後に発色させてカードとＩＣモジュールの隙間を目立たなくさせるので、透明発色層に含まれる添加剤とレーザー光の強度を変えて樹脂の構造を変えることで多種の色彩に対応が可能である。

カード基材にミリングを行い、ＩＣモジュールを埋め込む工程で製造されるＩＣカードたとえば金融系、交通系、流通系、アミューズメント系等の分野で使用される接触型ＩＣカード、接触・非接触一体型デュアルＩＣカード、接触・非接触一体型ハイブリッドＩＣカードなどに利用できる好適な技術である。

１…ＩＣカード
２…外部接続端子
３…ＩＣチップ
４…表面有色層
５…ＩＣモジュール
６…カード基材
７…隙間
８…外装基材
９…外装基材
１０…ＩＣカード
１１…コア基材
１２…コア基材
１３…透明発色層
１４…白色コア基材
１５…発色性積層体
１６…レーザー光による発色部
ｈ…透明発色層厚さ（ミリング前）
ｄ…透明発色層厚さ（ミリング後）

Claims

少なくとも１層以上の発色性積層体のコア基材と１層以上の白色または光透過性の外装基材を積層したカード基材と、少なくとも外部接続端子と外部接続端子に接続されたＩＣチップとを備えたＩＣモジュールとを有するＩＣカードであって、
該ＩＣモジュールは、カード基材に形成した少なくとも１段以上の凹陥部に、外部接続端子がカード表面に位置するように収容されてなり、カード基材の最表面の少なくともＩＣモジュールの周囲の凹陥部の開口部の周囲を含む領域に表面有色層を有し、
該凹陥部の１段目の底部が発色性積層体の透明発色層内部にあることを特徴とするＩＣカード。
少なくとも１層以上の発色性積層体のコア基材と１層以上の白色または光透過性の外装基材を積層したカード基材と、少なくとも外部接続端子と外部接続端子に接続されたＩＣチップとを備えたＩＣモジュールとを有するＩＣカードの製造方法であって、
発色性積層体と白色または光透過性の外装基材とを貼り合わせる工程、
ＩＣモジュールを収容する凹陥部を形成する工程、
凹陥部にレーザーを照射して発色性積層体を発色させる工程、
該ＩＣモジュールを凹陥部内に収容する工程、を有し、
該凹陥部の１段目の底部が発色性積層体の透明発色層内部にあることを特徴とするＩＣカードの製造方法。