JP3737542B2 - Icカード - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、各種の用途に使用されるICカードに関し、特に、2つのコイル端子を有するコイルパターンが形成されてなるフレキシブル基板を備えた非接触型ICカードにおいて、低いコストをもってカード厚さを見栄え良く薄くすることが可能であるとともに、ICカードを屈曲させた場合においても各コイル端子間の接続構造における信頼性を保持可能なICカードに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ICカードは、その記憶容量の大きさ、使い勝手の良さ等を背景にして、銀行用キャッシュカード、テレホンカード、各種クレジットカード、各種プリペイドカード等に広く利用されている。かかるICカードには、読み取り機(読み取りリード)等の端末装置と導通する電極(接続端子)がカード表面に露出している接触型(コンタクト型)カードと、このような電極がICカードの内部に収納された非接触型カードとがある。これらのICカードの内、非接触型のICカードは、電極(ひいてはIC自体)を湿気、埃等から有効に保護することができるとともに、電極がカード表面に露出していないことから、静電気等の影響を受けず、また、外観が優れる等の理由より、除々に需要を拡大しつつある。
【0003】
前記非接触型ICカードでは、端末装置のカードスロットに差し込んだ際に、端末装置側から磁気力を受けて電磁誘導により電流を誘起するためのコイルが内蔵されており、かかるコイルを介して誘起された電流によりICチップ等の電子部品が駆動されるものである。この種の非接触型ICカードとしては、例えば、特開平4−286697号公報に記載されたものがある。即ち、特開平4−286697号公報には、回路板上に配置搭載されたコイル、半導体チップ等を配線路を介して相互に接続し、コイル、半導体チップ等を構造部材に形成された開口部内に収納しつつ回路板の上面と構造部材の下面とを接合するとともに、回路板の下面及び構造部材の上面のそれぞれにラベルシートを接合した個人データカードが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平4−286697号公報の個人データカードにおいては、通常の巻線コイルがそのまま使用されており、かかる巻線コイルの2つのコイル端子は、同公報の図1から明かなように、配線路の端子パターンに直接電気接続されている。
【0005】
ところで、ICカードは、そのカード厚さが必要以上に厚いと携帯性等の点で不都合が生じることから、一定の厚さ以下にすることが重要であるが、前記のような巻線コイルの高さは比較的大きいものである。従って、この巻線コイルを構造部材の開口部内に完全に収納するには、構造部材の厚さを大きくする必要があり、これにより前記のように巻線コイルを使用する場合にはICカードの厚さが巻線コイルの高さに左右されてしまってICカードの厚さを小さくすることができなくなる。また、ICカードは、その携帯時等に屈曲される機会が多く、前記のように巻線コイルの各コイル端子が配線路の端子パターンに直接接続されている場合には、ICカードが屈曲されることに起因して、巻線コイルの各コイル端子と配線路の端子パターンとの接続構造が壊れてしまう虞がある。
【0006】
また、前記のような巻線コイルに代えて、回路板上で配線路に接続されたコイルパターンを形成する方法が考えられ、この場合、コイルパターンに形成される2つのコイル端子を相互に接続する必要があるが、例えば1つの方法として、各コイル端子にスルーホールを形成し、回路板の裏面に各スルーホールを接続する回路パターンを形成することにより各コイル端子を接続する方法が考えられる。この場合には、回路板として両面回路板が使用されることとなる。
【0007】
しかし、前記のようにコイルパターンの各コイル端子をスルーホール及び回路パターンを介して相互に接続する場合、回路板の下面に接合されるラベルシートは極めて薄いのが一般的であることから、ICカードの下面(裏面)からスルーホールや回路パターン自体及びその凹凸が視認されて見栄えが悪くなる問題がある。また、スルーホールを介して上面の各コイル端子と下面の回路パターンとを接続する両面回路板は、その製造上多くの工程数を経て形成されるものであるから、製造コストが高騰してしまう問題がある。更に、このような両面回路板では、配線路等の保護上からその両面に絶縁レジスト層が形成されのが一般的であり、従って、かかる絶縁レジスト層の分だけICカードの厚さが大きくなってしまうものである。
【0008】
本発明は前記従来の問題点を解消するためになされたものであり、2つのコイル端子を有するコイルパターンが形成されてなるフレキシブル基板を備えた非接触型ICカードにおいて、低いコストをもってカード厚さを見栄え良く薄くすることができるとともに、ICカードを屈曲させた場合においても各コイル端子間の接続構造における信頼性を保持可能なICカードを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明に係るICカードは、2つのコイル端子を有するコイルパターンが形成されるとともにICチップが搭載されたフレキシブル基板と、前記ICチップを受容する第1貫通孔が設けられるとともに前記各コイル端子に対応して2つの第2貫通孔が設けられ、フレキシブル基板上に接合される第1構造部材と、前記各第2貫通孔及び第2貫通孔間を連絡する所定領域が露出されるように長孔状の第3貫通孔が設けられ、前記第1構造部材上に接合される第2構造部材と、前記フレキシブル基板の下面及び第2構造部材の上面に接合される一対のラベルシートとを備え、前記各コイル端子は、前記所定領域に対応する第3貫通孔内及び各第2貫通孔内に導電性ペーストを充填することにより、相互に接続されている構成を有する。
【0010】
前記構成において、前記第3貫通孔はICカードの短手方向に沿って形成されていることが望ましく、また、前記導電性ペーストは銀ペーストからなり、その銀ペーストはディスペンサを介して前記所定領域に対応する第3貫通孔内及び各第2貫通孔内に充填される。
【0011】
【作用】
前記構成を有する本発明に係るICカードは、フレキシブル基板、フレキシブル基板上に接合された第1構造部材、第1構造部材上に接合された第2構造部材、及び、フレキシブル基板の下面と第2構造部材の上面に接合された一対のラベルシートから構成されている。かかるICカードにおいて、フレキシブル基板に搭載されたICチップは、第1構造部材の第1貫通孔内に受容されており、また、フレキシブル基板上に形成されたコイルパターンの2つのコイル端子は、第2構造部材に設けられた長孔状の第3貫通孔内での所定領域に対応する部分及び各第2貫通孔内に、ディスペンサを介して導電性ペーストとしての銀ペーストを充填することにより、相互に接続されている。
【0012】
このように、本発明に係るICカードでは、コイルパターンの2つの各コイル端子を接続するに際して、フレキシブル基板として両面基板を使用することなく、ICカードの内部で第2構造部材の第3貫通孔内で所定領域に対応する部分及び第1構造部材の各第2貫通孔内に銀ペーストを充填し、かかる銀ペーストを介して各コイル端子を相互に接続していることから、フレキシブル基板の下面に接合されるラベルシートからスルーホール、回路パターン自体やその凹凸が視認されることは全くなく、従って、ICカードの見栄えは良好なものとなる。また、絶縁レジスト層が形成された両面基板を使用していないので、ICカードのコストを低く抑えることが可能となり、更に、ICカードの厚さを薄く形成することが可能となる。
【0013】
また、ICカードが屈曲される際に、その長手方向には屈曲し易いものの短手方向には屈曲し難いことから、長孔状の第3貫通孔がICカードの短手方向に沿って形成されている場合には、コイルパターンの各コイル端子と銀ペーストとの間に形成される接続構造が壊れてしまうことは殆どなく、従って、かかる接続構造における信頼性を保持することが可能となる。
【0014】
【実施例】
以下、本発明に係るICカードについて、本発明を具体化した実施例に基づいて図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、ICカードの全体構成について図1に基づき説明する。図1はICカードの分解斜視図である。
図1において、ICカード1は、基本的に、フレキシブル基板2、フレキシブル基板2上に接着剤を介して接合される第1構造部材3、第1構造部材3の上面に接着剤を介して接合される第2構造部材4、フレキシブル基板2の下面に接着剤を介して接合される下ラベルシート5及び第2構造部材4の上面に接着剤を介して接合される上ラベルシート6が、相互に積層された5層構造を有する。
【0015】
ここに、フレキシブル基板2は、略矩形状のポリエステルフィルム(商品名「ルミラー」・厚さ125μm)からなり、その上面には、所定の回路パターン7が形成されている。かかる回路パターン7にはコイルパターン8が設けられており、コイルパターン8は2つのコイル端子9、10を有する。このコイルパターン8は、ICカード1が端末装置のカードスロットに差し込まれた際に、端末装置側から磁気力を受けることに基づき電磁誘導作用を介して電流を誘起するものであり、このようにコイルパターン8に誘起された電流は、コンデンサ11に充電されるとともに、各ICチップ12の駆動に使用される。尚、図1においては、各コンデンサ11、ICチップ12は、樹脂封止された状態で示されている。
【0016】
また、回路パターン7には1対の送信側ランド13、13、及び、1対の受信側ランド14、14が接続されている。各送信側ランド13は、各ICチップ12を介して演算等が行われたデータを端末装置側に送信するための送信アンテナとしての作用を行い、また、各受信側ランド14は、端末装置側にて演算等されたデータを受信するための受信アンテナとしての作用を行う。各受信側ランド14を介して端末装置側から受信されたデータは、各ICチップ12に記憶される。
尚、回路パターン7に接続された各コンデンサ11は、コイルパターン8を介して誘起された電流により充電され、その充電された電気エネルギを介して各ICチップ12の駆動を行う。また、各ICチップ12は、各種データの演算、記憶を行う。
【0017】
第1構造部材3は、前記フレキシブル基板2と同様、略矩形状のポリエステルフィルム(厚さ350μm)から形成されており、かかる第1構造部材3には、フレキシブル基板2と接合された際に、前記2つの各コンデンサ11を収納する貫通孔15、ICチップ12のそれぞれを収納する貫通孔16、17、及び、前記コイルパターン8における一方のコイル端子9に対応する貫通孔18、他方のコイル端子10に対応する貫通孔19が形成されている。
【0018】
第2構造部材44は、前記各フレキシブル基板2、第1構造部材3と同様、略矩形状のポリエステルフィルム(厚さ125μm)から形成されており、この第2構造部材4には、第1構造部材3に形成された各貫通孔15乃至17に対応するとともに、各貫通孔15等と同一の大きさを有する貫通孔20乃至22がそれぞれ形成されている。各貫通孔20乃至22は、一部硬化してBステージにあるエポキシ樹脂を含浸した布(プリプレグ)からなるカバーシート24を介して被覆されている。このカバーシート24は、各コンデンサ11、ICチップ12を保護するためのものである。
【0019】
また、第2構造部材4には、第1構造部材3に形成された各貫通孔18、19及び各貫通孔18、19間を連絡する所定領域Aの上方を開放して露出させるべく、ICカード1の短手方向Cに沿って長孔状の貫通孔23が形成されている。かかる貫通孔23からは、後述するように、ディスペンサDを介して銀ペーストPが第1構造部材3の各貫通孔18、19内に充填され、その充填された銀ペーストPは、各貫通孔18、19内及び貫通孔23内で所定領域Aに対応する部分に満たされる。このとき、貫通孔18内に充填された銀ペーストPはコイルパターン8のコイル端子9と接触し、また、貫通孔19内に充填された銀ペーストPはコイルパターン8のコイル端子10と接触する。これにより、コイルパターン8の各コイル端子9と10は、貫通孔18内の銀ペースト、所定領域Aに対応する貫通孔23内の銀ペースト、及び、貫通孔19内の銀ペーストを介して、相互に接続されるものである。
【0020】
各ラベルシート5、6は、いずれもポリ塩化ビニルシート(厚さ25μm)からなり、下ラベルシート5はフレキシブル基板2の下面に、また、上ラベルシート6は第2構造部材4の上面に接着剤を介して接合されている。
【0021】
次に、前記のように構成されるICカード1を製造する製造方法について図1、図2に基づき説明する。図2は第2構造部材4に形成された長孔状の貫通孔23から第1構造部材3の各貫通孔18、19内に銀ペーストPを充填する状態を示す断面図である。
【0022】
ICカード1を製造するには、先ず、ICカード1の6ピース分を並べたもの(2行×3列)よりも若干大きめの幅と長さを有するフレキシブル基板2、第1構造部材3、第2構造部材4、一対の下及び上ラベルシート5、6を用意する。
この時点において、フレキシブル基板2では、ICカード1の各ピース毎に、回路パターン7、各コイル端子9、10を含むコイルパターン8、各送信側ランド13、各受信側ランド14等が形成されている。かかるフレキシブル基板2を作成するには、ポリエステルフィルムに接着剤を介して銅箔を貼り合わせた後、ICカード1の各ピース毎に、公知のエッチング処理を使用して回路パターン7、コイルパターン8、各送信側ランド13、各受信側ランド14、各コンデンサ11及びICチップ12の搭載用ランド等を形成する。
【0023】
また、同様に、第1構造部材3においては、ICカード1の各ピース毎に、各コンデンサ11を収納する貫通孔15、各ICチップ12を収納する貫通孔16、17、各コイル端子9、10を露出するための貫通孔18、19が形成されており、第1構造部材3の両面には、エステル系熱可塑性接着剤が所定量塗布されている。
更に、同様に、第2構造部材4においては、ICカード1の各ピース毎に、各貫通孔20乃至22(貫通孔15乃至17に対応する)、及び、貫通孔23(貫通孔18、19及び所定領域Aに対応する)が形成されている。
【0024】
尚、本実施例では、生産効率を向上するために、最終製品の数ピース分(6ピース分)に相当するフレキシブル基板2等を使用したが、予め、ICカード1の1ピース分毎に分割されたものを使用してもよいことは勿論である。
前記のように用意されたフレキシブル基板2の上面側に第1構造部材3の下面側を重ね合わせ、更に、第1構造部材3の上面側に第2構造部材4の下面側を重ね合わせた後、これらに対してホットプレス処理(80℃、40kgf/cm2 )を約10分間施した後に、冷却を行い積層体とする。これにより、フレキシブル基板2、第1構造部材3、及び、第2構造部材4からなる3層構造の積層体が得られる。
【0025】
次に、ICカード1の各ピース毎に、貫通孔15、20内で露出している各コンデンサ11の搭載用ランドに対し、常法に従って各コンデンサ11が実装される。同様にして、各貫通孔16、21、貫通孔17、22内で露出している各ICチップ12の搭載用ランドに対し、常法に従って各ICチップ12が実装されるとともに、ワイヤボンディング等の処理が行われる。
【0026】
この後、各貫通孔15乃至17及び貫通孔20乃至22により構成される各凹部内に、フェライト粒子と軟質エポキシ樹脂からなるスラリーを充填して、各コンデンサ11、ICチップ12の樹脂封止を行う。尚、前記スラリーに代えて、硬化後に構造部材3を構成するポリエステル樹脂よりも硬度が高くなるエポキシ樹脂を充填してもよい。
【0027】
続いて、前記処理を施された積層体を銀ペースト充填装置に位置決め配置した後、ICカード1の各ピース毎に、図2に示すように、ディスペンサDを介して銀ペーストPを矢印B方向に移動させつつ貫通孔23から第1構造部材3の貫通孔18内、所定領域Aに対応する貫通孔23の部分内、及び、貫通孔19内に充填する。このように充填された銀ペーストPは、図3に示すように、コイルパターン8における一方のコイル端子9と他方のコイル端子10とを相互に接続するものである。
【0028】
このように、本実施例に係るICカード1では、コイルパターン8の2つの各コイル端子9、10を接続するに際して、フレキシブル基板2として両面基板を使用することなく、第2構造部材4の貫通孔23から第1構造部材3の貫通孔18内、所定領域Aに対応する貫通孔23の部分内、及び、貫通孔19内に銀ペーストPを充填することにより、かかる銀ペーストPを介してICカード1の内部で各コイル端子9、10間を接続していることから、フレキシブル基板2の下面に接合されるラベルシート5からスルーホール、回路パターン自体やその凹凸が視認されることは全くない。従って、ICカード1の見栄えは良好なものとなる。また、絶縁レジスト層が形成された両面基板を使用していないので、ICカード1のコストを低く抑えることが可能となり、更に、ICカード1の厚さを薄く形成することが可能となる。また、貫通孔23は、ICカード1の携帯時等に屈曲され難い短手方向Cに沿って形成されているので、前記した銀ペーストPと各コイル端子9、10間における接続構造が壊れてしまうことは殆どなく、従って、かかる接続構造における信頼性を保持することが可能となる。
【0029】
前記のようにコイルパターン8における各コイル端子9、10の接続を行った後、各貫通孔20乃至22を取り囲む所定の箇所に、カバーシート24を配置する。この後、下ラベルシート5の上面に接着剤を所定量塗布してフレキシブル基板2の下面側に配置し、また、上ラベルシート6の下面に接着剤を所定量塗布して第2構造部材4の上面側に配置する。そして、ホットプレス処理(150℃、40kgf/cm2 )を約10分間施した後に冷却を行う。
【0030】
次に、各ラベルシート5、6の表面において、ICカード1の各ピースに相当する部分毎に、所望の文字、数字(例えば、キャッシュカードとして用いる場合の「銀行名」等)等の印刷及び打ち抜きを行って、6ピース分のICカード1を備えるICカード板を作成する。そして、このICカード板を常法に従って、1ピース毎に切り出すことにより、図3に示すように、本実施例に係るICカード1が得られるものである。尚、図3はICカード1の要部を示す断面図である。
【0031】
以上詳細に説明した通り本実施例に係るICカード1では、フレキシブル基板2に形成したコイルパターン8の2つの各コイル端子9、10を接続するに際して、フレキシブル基板2として両面基板を使用することなく、第2構造部材4の貫通孔23から第1構造部材3の貫通孔18内、所定領域Aに対応する貫通孔23の部分内、及び、貫通孔19内に銀ペーストPを充填することにより、かかる銀ペーストPを介してICカード1の内部で各コイル端子9、10間を接続するように構成したので、フレキシブル基板2の下面に接合される下ラベルシート5からスルーホール、回路パターン自体やその凹凸が視認されることは全くなくなり、これより見栄えの良いICカード1を得ることができる。
【0032】
また、絶縁レジスト層が形成された両面基板を使用していないので、ICカード1のコストを低く抑えることが可能となり、更に、ICカード1の厚さを薄く形成することが可能となる。
更に、貫通孔23は、ICカード1の携帯時等に屈曲され難い短手方向Cに沿って形成されているので、前記した銀ペーストPと各コイル端子9、10間における接続構造が壊れてしまうことは殆どなく、従って、かかる接続構造における信頼性を保持することができる。
【0033】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能であることは勿論である。例えば、前記実施例においては、貫通孔23がICカード1の短手方向Cに沿って形成されているが、ICカード1の屈曲上支障がなければ、貫通孔23を短手方向Cと直交する長手方向に沿って形成してもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明は、2つのコイル端子を有するコイルパターンが形成されてなるフレキシブル基板を備えた非接触型ICカードにおいて、低いコストをもってカード厚さを見栄え良く薄くすることができるとともに、ICカードを屈曲させた場合においても各コイル端子間の接続構造における信頼性を保持可能なICカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ICカードの分解斜視図である。
【図2】第2構造部材に形成された長孔状の貫通孔から第1構造部材の各貫通孔内に銀ペーストを充填する状態を示す断面図である。
【図3】ICカード1の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ICカード
2 フレキシブル基板
3 第1構造部材
4 第2構造部材
5 下ラベルシート
6 上ラベルシート
7 回路パターン
8 コイルパターン
9、10 コイル端子
11 コンデンサ
12 ICチップ
13 送信側ランド
14 受信側ランド
15〜23 貫通孔
A 所定領域
C 短手方向
D ディスペンサ
P 銀ペースト
Claims (3)
- 2つのコイル端子を有するコイルパターンが形成されるとともにICチップが搭載されたフレキシブル基板と、
前記ICチップを受容する第1貫通孔が設けられるとともに前記各コイル端子に対応して2つの第2貫通孔が設けられ、フレキシブル基板上に接合される第1構造部材と、
前記各第2貫通孔及び第2貫通孔間を連絡する所定領域が露出されるように長孔状の第3貫通孔が設けられ、前記第1構造部材上に接合される第2構造部材と、
前記フレキシブル基板の下面及び第2構造部材の上面に接合される一対のラベルシートとを備え、
前記各コイル端子は、前記所定領域に対応する第3貫通孔内及び各第2貫通孔内に導電性ペーストを充填することにより、相互に接続されていることを特徴とするICカード。 - 前記第3貫通孔はICカードの短手方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項1記載のICカード。
- 前記導電性ペーストは銀ペーストからなり、その銀ペーストはディスペンサを介して前記所定領域に対応する第3貫通孔内及び各第2貫通孔内に充填されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のICカード。
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Publications (2)
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